プログラム（ソフトウェア）ってどのようにして動いてるの？　「人間が机に向かって仕事・勉強しているのと同じ」です！

こんにちは！
IT・プログラミング関連講師の荒川栄一郎です。
本日は「CPUとメモリとハードディスク」について記述します。

プログラム（ソフトウェア）ってどのようにして動いてるのか？

PC（パーソナル・コンピュータ）を使って
Word、Excel、PowerPointのようなOffice系ソフトや
Firefox、Google ChromeのようなWebブラウザを
利用することができますね。

一般的なユーザは
●ダブルクリックすればソフトウェアが起動する。
●ソフトウェアが起動すれば利用できる。
のような感覚で利用されていると思います。

しかし実際にコンピュータ内部では
CPU、メモリ、ハードディスクなどが連携して
ソフトウェアが利用できるようになっています。

CPU（中央処理装置）って何？

CPUは「Central Processing Unit」の略語で「中央処理装置」という意味です。
内部には、制御装置と演算装置というものを持ち
人間で言うと「脳」に相当する部分になります。

このCPUによって
●ディスプレイ画面に出力しなさい。
●1つ目のプログラムを読み込んできなさい。
●「1＋2」の計算結果は「3」です。
のように命令（指示）を出したり、計算を行わせることができます。

ハードディスクって何？

ハードディスクは、言わずと知れたものであると思いますが
プログラム（ソフトウェア）やデータの保存場所です。

これらはファイルという形でまとめられて収納されています。

ハードディスクには
Word、Excel、PowerPointのようなソフトウェアが
セットアップ（インストール）されてハードディスクの中に収納されています。

また、Word、Excel、PowerPointで作成したデータは
ハードディスクに保存されています。

しかし近年では
データ的なものはUSBメモリなどに収納して利用する人も少なくはありません。

メモリ（記憶装置）って何？

メモリは記憶装置のことですが
記憶装置は主記憶装置と補助記憶装置の2つに分類できます。

主記憶装置がメモリで
補助記憶装置がハードディスクやUSBメモリです。

ここで述べるメモリは主記憶装置のことで
メインメモリという表現をすることもあります。

メインメモリはコンピュータの内部に設置されており
実行するプログラム（ソフトウェア）やデータの作業場になります。

日常で例えると
●メインメモリは机（作業場）
●ハードディスクは本棚や収納BOX
と考えることができます。

メインメモリ（机）は
ハードディスク（本棚）ほど大きくありませんので
必要に応じてハードディスクからプログラム（ソフトウェア）やデータを
メインメモリに持ってきて利用します。

現在はPCの種類によっても異なりますが
ハードディスクの容量は1テラバイト
メインメモリの容量は8ギガバイト、16ギガバイト、32ギガバイト
ぐらいではないでしょうか。

またメインメモリはハードディスクと違い
CPUと直接やり取りができる記憶装置になります。

なぜCPUとハードディスクで直接やり取りしないの？

確かにCPUとハードディスクの間でやり取りできれば
大容量のプログラムやデータが収納できるので使い勝手もいいかもしれません。

しかし速度面から考えると
CPUとハードディスク間のやり取りでは非常に時間がかかりすぎて
ストレスが溜まるでしょう。

CPUやメインメモリは
コンピュータ内部でLSI（集積回路）で構築されていますので
高速処理が可能です。

ハードディスクは
金属の円盤に磁性体を塗ってデータが記憶できる部品なので
非常に低速です。

例えばCPUとハードディスク間で直接やり取りができるとして
Wordのアイコンをダブルクリックして
起動が完了するまでに約1時間かかったらイヤになりますよね！

なので
使用するプログラム（ソフトウェア）やデータを
一旦ハードディスクから高速処理が可能なメインメモリに読み込んでおくことで
CPUとメインメモリ間で高速でやり取りが行われ
ストレスなく利用できています。

しかし近年では
CPUとメインメモリ間のやり取りをさらに高速化させるために
CPUとメインメモリ間にキャッシュメモリというものを設定し利用されています。

キャッシュメモリは
CPU内部に内蔵されているものもあれば
CPUとメインメモリ間に外付けして利用するものもあります。

CPUとメモリとハードディスクのまとめ

コンピュータの内部処理って難しいと思われている方も多々いると思いますが
人間の日常の行動と同じです。

CPUとメモリとハードディスクは、人間の脳と机（作業場）と本棚です。
もしコンピュータに興味を持たれたら少しずつ勉強してみてはいかがでしょうか？

ユーザとしては知る必要がありませんが
少しずつ覚えていくことで、点が線で繋がることも多々あります。
そうなると結構楽しくなるかもしれません。

これからIT業界を目指している人には
知っておいてほしい知識だと思いますが
少しずつ勉強していってほしいと思います。

CPUとメモリとハードディスクについて学ぶ方法は

CPUとメモリとハードディスクについては
新入社員研修やIT・プログラミング関連の研修で
学ぶことができるようになっています。

【IT研修】
●「コンピュータ基礎」の詳細情報
https://itlaboj.com/courses/it_training/computer_kiso/

「コンピュータ基礎」習得に必要なもの

このコースの内容は基本的に座学になりますので
PCが1台あれば十分だと考えます。

オンラインで受講される人は
「Zoom」が利用できる環境があればいいと考えます。

特にシステム開発に直結する話ではありませんが
SEやプログラマになるための最初のステップになります。

みんなが楽しみながらコンピュータの知識を習得してほしいと思いますし
将来のIT技術者を研修や動画コンテンツを通じて
育成していきたいと考えています。

私は日本全国に多くのIT技術者を育成できる研修を目指していきたいです。
そして一人でも多くの受講者に受講してもらい理解してもらえる研修を行いたいと思っています。