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SRAM（エスラム） SRAM（Static Random Access Memory）とは、主にキャッシュメモリとして用いられるメモリのことです。 キャッシュメモリとは キャッシュメモリとは、CPUと主記憶装置（メインメモリ）の間にある記憶装置のことです。 CPUは主記憶装置（メインメモリ）とやり取りしながら命令を処理します。しかし、CPUに比べると主記憶装置（メインメモリ）は非常に遅いので、待ち時間が発生してしまいます。 そこで使用されているのがキャッシュメモリです。キャッシュメモリは主記憶装置（メイ ...

DRAM（ディーラム） DRAM（Dynamic Random Access Memory）とは、主にコンピュータの主記憶装置（メインメモリ）に用いられるメモリのことです。 メモリの分類 コンピュータで使用するメモリは「揮発性（きはつせい）」と「不揮発性（ふきはつせい）」の2種類に分かれています。 揮発性はコンピュータの電源を切ると記録内容が消えてしまうメモリ、不揮発性はコンピュータの電源を切っても記録内容が消えないメモリのことです。 RAM（揮発性） DRAM 主記憶装置（メインメモリ）として使用されて ...

基本情報技術者試験や応用情報技術者試験で出題されるリスト構造の問題、過去問をみると難しく感じる問題ですが、リスト構造の動きを理解していればそこまで難しい問題ではありません。 本記事では、リスト構造について分かりやすく解説していきます。 リスト構造 リストはデータ構造（※配列のように複数のデータを格納できる入れ物）のひとつです。リストのデータには「ポインタ」と呼ばれる、次のデータがメモリ上のどの位置にあるかを示す情報が付与されています。 以下はリスト構造のイメージ図です。 リストのデータには「ポインタ」が付 ...

リスト構造 リストはデータ構造のひとつです。リスト構造のデータには、次のデータがメモリ上のどの位置にあるかを示す「ポインタ」と呼ばれる情報が付与されています。 以下はリスト構造のイメージ図です。 リスト構造のデータには「ポインタ」が付与されており、この「ポインタ」をたどることで、リスト内の各データにアクセスすることができます。 リストの特徴はデータの追加・挿入・削除を容易に行うことができるところです。（ポインタを書き換えるだけで、いくらでもデータをつなぎ替えることができる） データの挿入 例えば、次のリス ...

基本情報技術者試験や応用情報技術者試験で出題されるクロック周波数やMIPS、命令ミックスの問題。過去問を見ると難しく感じる問題ですが、計算方法を知っていればそこまで難しい問題ではありません。 本記事では、「クロック周波数」「MIPS」「命令ミックス」について図解で分かりやすく解説していきます。 クロック周波数 クロック信号とは クロック信号（英：clock signal）とは、複数の電子回路が信号を送受信するタイミングを揃えるために、規則正しく刻まれる電気信号のことです。 コンピュータの各装置は、この「ク ...

命令ミックス 命令ミックス（英：instruction mix、別名：インストラクションミックス）とは、コンピュータの処理能力を測定する際に用いる命令の組み合わせのことです。 コンピュータの処理能力は、1秒間に実行できる命令の数をあらわすMIPS（英：Million Instructions Per Second）を使用することが多いが、実際には命令の種類によって所要時間は異なるため、どの命令を実行するかによって計測値は変化します。 そこで用いられるのが命令ミックスです。命令ミックスというのはよく使う標準 ...

MIPS（Million Instructions Per Second） MIPSとは MIPS（英：Million Instructions Per Second、読み：ミップス）とは、コンピュータの処理速度をあらわす単位のひとつで「1秒間に実行できる命令の数」をあらわしたものです。 MIPSは百万単位で表現します。例えば 1MIPSのコンピュータは、1秒間に100万命令を処理できるという意味です。 MIPSは次の公式で求めることができます。 MIPSの計算方法 上記例題は、1命令の平均実行時間が「2 ...

クロック周波数 クロック周波数（英：clock frequency）とは、CPUの性能をあらわすための指標値のひとつで、クロックが1秒間に繰り返される回数のことです。Hz（ヘルツ）という単位で表現します。 クロックとは クロック信号（英：clock signal）とは、複数の電子回路が信号を送受信するタイミングを揃えるために、規則正しく刻まれる電気信号のことです。 コンピュータの頭脳であるCPUもこのクロックという周期信号にあわせて動作します。 各装置が周期的な信号にあわせて動作するため、1周期（1クロッ ...

基本情報技術者試験や応用情報技術者試験で出題されるプロセッサとレジスタの問題。レジスタの種類と役割を理解していればそこまで難しい問題ではありませんが、理解していないと難しく感じる問題です。 本記事では、プロセッサとレジスタについて図解で分かりやすく解説していきます。 レジスタとは レジスタ（英：register）とは、CPU（プロセッサ）内部にある記憶装置のことです。容量は小さいが高速に読み書きできるのが特徴です。 レジスタの役割 CPU（プロセッサ）は、次のような流れで命令を処理します。命令を取り出して ...

インデックスレジスタ インデックスレジスタ（英：index register）とは、レジスタの一種で連続したデータの取り出しに使う増分値を記憶しておくものであり、配列など等間隔で連続して置かれた複数のデータに対し、順番にアクセスする際に使用します。 レジスタとは レジスタ（英：register）とは、CPU内部にある記憶装置のことです。 CPUは次のような手順で命令を順番に処理します。（命令を取り出して解読、解読した結果から対象データを読み出して命令を実行するという流れ） このとき「取り出した命令の情報」 ...

ベースレジスタ ベースレジスタ（英：base register）とは、レジスタの一種でプログラムをメモリ上にロードした時の先頭のアドレスを記憶しておくためのものです。 レジスタとは レジスタ（英：register）とは、CPU内部にある記憶装置のことです。 CPUは次のような手順で命令を順番に処理します。命令を取り出して解読、解読した結果から対象データを読み出して命令を実行するという流れです。 このとき「取り出した命令の情報」や「次はどの命令を取り出せばよいかの情報」を覚えておく必要があります。この役割を ...

命令レジスタ 命令レジスタ（英：instruction register）とは、レジスタの一種で取り出した命令を一時的に記憶しておくものです。 レジスタとは レジスタ（英：register）とは、CPU内部にある記憶装置のことです。 CPUは次のような手順で命令を順番に処理しています。 CPUは命令を取り出して解読、解読した結果から対象データを読み出して命令を実行するという流れです。 このとき「取り出した命令の情報」や「次はどの命令を取り出せばよいかの情報」を覚えておく必要があります。この役割を果たすのが ...

プログラムカウンタ プログラムカウンタ（英：program counter）とは、レジスタの一種で次に実行すべき命令が入っているアドレス（メモリ上の番地）を記憶しておくものです。 レジスタとは レジスタ（英：register）とは、CPU内部にある記憶装置のことです。 CPUは次のような手順で命令を順番に処理しています。命令を取り出して解読、解読結果から対象データを読み出して実行という流れです。 このとき「取り出した命令の情報」や「次はどの命令を取り出せばよいかの情報」を覚えておく必要があります。この役割 ...

レジスタ レジスタ（英：register）とは、CPU内部にある記憶装置のことです。容量は小さいが高速に読み書きできるのがレジスタの特徴です。 レジスタの役割 CPUは次のような手順で命令を順番に処理しています。命令を取り出して解読、解読した結果から対象データを読み出して実行という流れです。 このとき「取り出した命令の情報」や「次はどの命令を取り出せばよいかの情報」を覚えておく必要があります。この役割を果たすのがCPU内部にあるレジスタです。 レジスタの種類 レジスタには次の種類があります。 名称 説明 ...

基本情報技術者試験や応用情報技術者試験で出題されるパイプライン処理の問題。パイプライン処理の動きを理解していないと難しく感じる問題ですが、パイプライン処理の動きを理解していればそこまで難しい問題ではありません。 本記事では、パイプライン処理について図解で分かりやすく解説していきます。 パイプライン処理 パイプライン処理は、CPU（プロセッサ）の性能を向上させるための技術のひとつであり、複数の命令を並行して実行するための方式です。 コンピュータは次のようなサイクル（段階）で命令を処理します。 段階 処理内容 ...

VLIW（Very Long Instruction Word） VLIW （Very Long Instruction Word）とは、マイクロプロセッサ（CPU）の性能を向上させるための技術のひとつで、複数の命令をひとつの命令にすることで、複数の命令を同時に実行させる手法です。 パイプライン処理とは パイプライン処理は、マイクロプロセッサ（CPU）の性能を向上させるための技術のひとつであり、複数の命令を並行して実行するための方式です。 命令をひとつずつ順番に処理していく方式（逐次制御方式）だと、ひとつ ...

スーパースカラ スーパースカラ（英：superscalar）とは、パイプライン処理を行う回路を複数持つことで複数の命令を同時に実行する仕組みです。 パイプライン処理とは パイプライン処理は、CPUなどのプロセッサの性能を向上させるための技術のひとつであり、複数の命令を並行して実行するための方式です。 次の図のように命令を1つずつ順番に処理（逐次制御方式）していく方式だと、1つの命令が終わるまで次の命令を処理できず効率がよくありません。 そこで、次の図のように1つの命令を複数の段階に分割（次の例では F:命 ...

スーパーパイプライン スーパーパイプライン（英：super-pipeline）とは、パイプラインを更に細分化することによって高速化を図る手法のことです。 パイプライン処理とは パイプライン処理は、CPUなどのプロセッサの性能を向上させるための技術のひとつであり、複数の命令を並行して実行するための方式です。 命令を1つずつ順番に処理（逐次制御方式）していくと、1つの命令が終わるまで次の命令を処理できません。 そこで、1つの命令を複数の段階に分割（次の例では F:命令の取り出し、D:命令の解読、O:対象データ ...

パイプライン処理 パイプライン処理は、CPUなどのプロセッサの性能を向上させるための技術のひとつであり、複数の命令を並行して実行するための方式です。 命令の実行段階 コンピュータは次のようなサイクル（段階）を繰り返して命令を処理していきます。 段階 処理内容 1 命令の取り出し（命令フェッチ） 2 命令の解読（デコード） 3 対象データの読み出し（オペランドの読み出し） 4 命令の実行 5 結果の書き込み 逐次制御方式の動き 逐次制御方式（ちくじせいぎょほうしき）とは、命令を1つずつ順番に完了させる方式の ...

聞きなれない言葉であるアドレス指定方式。基本情報技術者試験や応用情報技術者試験では、アドレス指定方式の動きについて問われる問題が出題されています。 本記事では、アドレス指定方式について図解で分かりやすく解説していきます。 アドレス指定方式 アドレス指定方式とは、CPUが命令を実行する際、対象となるデータの在りかを指定する方法のことです。CPUが実行する命令は次のように「命令部」と「オペランド部（アドレス部）」に分かれています。 アドレス指定方式の種類 アドレス指摘方式には次のような種類があります。 アドレ ...