人で無しのための計算機理論入門 その４ 計算機に関するいろんな単位

さて眠れない夜、簡単に計算機で使われている単位のお話でもすることにしましょう。ここからは、若干ですが、専門的になっていきますので、わからなければそれはそれで良いと思って下さい。

まずCPU。

CPUは、電子回路で構成されています。従って電源が必要です。もう一つ、クロックと呼ばれるものがどうしても必要になります。これは、行進の時にかける号令のようなもので、電気ですので、イチ、ニ、のかわりに、on、off、オン、オフを繰り返します。このイチ、ニ、のかわりのオンとオフ（あるいは、オフとオン）の一セットを１クロックと呼び１クロックこれがCPUが命令を基準となる単位です。クロック数はＨｚ（ヘルツ）で表し、大きい方が1秒間に実行できる命令の数が多いことになります。クロックが１ＧＨｚだと１秒間に最大１０億回の処理が理論上できるということになります。

もっとも、１クロックに１命令処理できるとは限らず、数クロック掛かる命令もありますし、CPU設計の考え方の違いも有るので、あくまでも処理の速さとしてはの目安です。

他に、ビットと言うのもありますが、これはメモリとも関係しますので、少し後回しにします。

次にメモり。これは、少々やっかいです。というのはメモリの記憶容量を表すのに、ビット(bit)という単位とバイト(byte)という単位の２種類を使います。さらに、２の１０乗が１０２４で、１０００に近いこともあって、キロ(K)、メガ(M)、テラ(Ｔ）などの表現も１０進数か２進数かで微妙に違います。

そういうややこしいことは後回しにして、とりあえずは基本的な事項。ビットというのはCPUやメモリが一度に処理できる２進数の桁数です。これが大きいほど、CPUとメモリで一度にやりとりできる情報の桁数も増えます。また、当然CPUが処理できる２進数の桁も増えます。そうすると、一度に処理する情報の量も当然増えますから、処理も速くなる傾向があります。

また、CPUが指定するメモリの番地もの大きさも広がります。一般に３２ビットのCPUだと理論的に最大４ギガですが、６４ビットであれば１６エクサ（＝１００京）と無限に近いような大きさの数字です。

一方、メモリの容量バイト(byte、一般に大文字のＢで表すことも多い）というのが使われますが、これは、これは、慣習的なもので１バイトは８ビットのことです。

細かいことを言い出すとこの辺も本当にややこしくなるので、基礎的な事項のみ説明しました。