ハードウェア まとめ ☆

情報DVD聞きました。
聞き流すだけじゃ忘れるので、特に大事な所はメモとってます。まとめてました。特に大事な所はTACの完成・直前レジュメを使ったらよろしいかと。そこに書いている内容を広げたのが今回のまとめです。

下記のページ数はタックの基礎テキスト＠２０１１です。

P14-34
ハードウェア
1.コンピュータの５大装置
①入力装置（命令下す）
②記憶装置（処理する）
②CPU…（演算＋制御する）
②記憶装置…（記憶する）③主記憶装置④補助記憶装置
⑤出力装置（出力する）

[イメージ]　倉庫から道具を出し、作業机で作業者が作業した。
☆補助記憶装置(倉庫)に記憶する
☆主記憶（作業机）に読み込む
☆CPU（作業者）がアクセスして読み書きをする
◎CPUがアクセスできるのは主記憶装置！！


2.コンピュータの性能を上げる⇒CPUの高速化
①パイプライン制御（並行処理）

②マルチプロセッサ（CPU）
複数の処理装置で主記憶と補助記憶を共有

③ダンデムシステム（マルチプロセッサの一形態）
直列にCPUをつなげる⇒デメリットとして１つのCPUが故障するとシステム全体が停止する。信頼面でのデメリット

④デュアルコアCPU
１つのCPUに２つのプロセッサコアを集積したCPU
（クアッドコアは４つ）

３．メモリ（記憶装置の階層）

読み書きのスピード

速　　レジスタ（CPUの中にある一時的な記憶装置）

　　　主記憶装置

遅　　補助記憶装置

☆速度差があるのでなかなかデータの受け渡しが上手くいかない

⇒緩衝材としてキャッシュメモリとディスクキャッシュ

 

４．記憶素子

半導体メモリ

１．ROM…基本的に読み出しのみ，電源を切っても記憶が残る不揮発性　　

マスクROM（買ったCD)，PROM（CD-R)，EPROM（紫外線）　　　　　　　　　

EEPROM（電気的）⇒フラッシュメモリ　

☆フラッシュメモリの補足

フラッシュメモリドライブ（SSD）

ハードディスクに変わるフラッシュメモリを用いるドライブ

消費電力が少ない・耐衝撃性がHDよりも高い・書き込み回数に上限がある

２．RAM…読み書き可能，電源を切ったら記憶が消える揮発性

DRAM　スピード遅　キャッシュメモリ　リフレッシュ不要

◎発展形　RDRAM　SDRAM　DDRSDRAM

SRAM　スピード速　主記憶装置　　　　リフレッシュ必要

☆SDRAMもDRAMも記憶素子自体を高速化するもの

 

５．メモリシステムの工夫

１．キャッシュメモリ（CPUと主記憶の間に位置し、速度ギャップを埋める）

☆計算方法

主記憶へのアクセス　70

キャッシュメモリ　　20

ヒット率　　　　　　90％⇒データがキャッシュメモリにある確率

70x0.9+20x0.1=

２．メモリインターリーブ

主記憶装置を複数の区画（バンク）に分け、並行処理をし、CPUの集中度を低める

 

６．補助記憶装置

１．ハードディスクのアクセス時間①シーク②サーチ③データ転送時間

２．フラグメンテーション（ファイルの断片化）

ハードディスクの容量に無駄が生じること、シーク・サーチ時間が多く発生し、アクセス時間が長くなる

☆解決策はデフラグメンテーション

３．光ディスク

　　MO（光磁気ディスク）メディアIDを持つ媒体もある。最大容量は2.3GB程度

７．仮想記憶装置（容量）

補助記憶装置を主記憶装置としてみなす

主記憶装置と補助記憶装置のデータやりとりのことをスワッピング

処理速度が低くなったことをスラッシング

☆スラッシングの回避法

①メモリの容量を増やす

①    メモリの使用量が大きいアプリを終了

７．インターフェース

１．シリアル伝送

２．パラレル伝送

☆シリアルの方が速い

◎シリアルとパラレルの種類は参考書の分をコピーしてノートに貼り付けます！