CPU・メモリ・ストレージの違い｜ITパスポート試験対策

コンピュータの5 大装置

CPU は制御装置と演算装置を統合した装置です。記憶装置は速度と容量のバランスを取るために階層構造になっています。この階層構造は後ほど詳しく説明します。

CPUの主要パラメータ

クロック周波数（Hz）

クロック周波数は、CPU が 1 秒間に処理できる命令数の指標となります。例えば 3 GHz であれば、30 億回の命令を処理できることを示します。ただし、1 命令を実行するのに必要なサイクル数も処理速度に影響します。

コア数

1 つの CPU 内部に独立した処理ユニットがいくつあるかを示すのがコア数です。最近の CPU は 4 コアや 16 コアなどのマルチコア構成が一般的で、並列処理を実現します。スレッド数はコア数以上になることがあり、これはハイパースレッディング技術によるものです。

キャッシュメモリ

キャッシュメモリは CPU 内部に配置された高速メモリで、L1、L2、L3 の階層を持ちます。主記憶上のデータを一時的に保持し、CPU の処理を高速化する役割を果たします。

メモリ階層

階層が上に行くほど高速で小容量、価格は高くなります。逆に下に行くほど低速ですが大容量で安価になります。

主記憶（メインメモリ）

主記憶の主流は DRAM で、リフレッシュと呼ばれる定期的な再書き込みが必要です。一方、キャッシュに使用される SRAM はリフレッシュが不要で、DRAM よりも高速です。

補助記憶

HDD は機械式の記録方式で、安価かつ大容量ですが動作が遅い特徴があります。SSD は半導体メモリを使用し、高速で衝撃に強く、HDD より高価です。また、クラウドストレージとして S3 や Google Drive などのサービスも利用されます。

ITパスポート試験での出題ポイント

5 大装置の機能と具体例を確実に覚えてください。メモリ階層の順序は速度・容量・価格の三軸で整理すると理解しやすいです。HDD と SSD の違いや、クロック周波数の単位（Hz）も頻出です。

過去問の典型パターン

• 「キャッシュメモリの目的はどれか」型 → 主記憶アクセスの高速化
• 「SSD と HDD の違いとして正しいものはどれか」型

関連用語

• 仮想化技術（仮想化・コンテナ・Docker）
• OS とミドルウェア（OSとミドルウェア）
• 進数変換（2進数・16進数と論理演算）

学習のコツ

まずは 5 大装置を暗記してから CPU の内部構造に進むと効率的です。メモリ階層は速度・容量・価格の三軸で比較しながら覚えましょう。HDD と SSD の違いは「機械式か半導体か」という点を中心に理解すると試験に役立ちます。

まとめ

5 大装置、CPU の構造、メモリ階層の三つを押さえれば、ハードウェア分野の得点は安定します。テクノロジ系をさらに演習したい方はテクノロジ系まとめを、本番形式を試したい方は模擬試験をご活用ください。