《機械》〈情報伝送及び処理〉[H27:問18]コンピュータの構成及びICメモリに関する論説問題

【問題】

【難易度】★★★★☆(やや難しい)

次の文章はコンピュータの構成及び\(\mathrm {IC}\)メモリ(半導体メモリ)について記述したものである。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

(a) コンピュータを構成するハードウェアは,コンピュータの機能面から概念的に入力装置,出力装置,記憶装置(主記憶装置及び補助記憶装置)及び中央処理装置(制御装置及び演算装置)に分類される。これらに関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

 (1) コンピュータのシステムの内部では,情報は特定の形式の電気信号として表現されており,入力装置では,外部から入力されたいろいろな形式の信号を,そのコンピュータの処理に適した形式に変換した後に主記憶装置に送る。

 (2) コンピュータが内部に記憶しているデータを外部に伝える働きを出力機能といい,ハードウェアのうちで出力機能を担う部分を出力装置という。出力されたデータを人間が認識できる出力装置には,プリンタ,ディスプレイ,スピーカなどがある。

 (3) コンピュータ内の中央処理装置のクロック周波数は,\(\mathrm {LAN}\)(ローカルエリアネットワーク)の通信速度を変化させる。クロック周波数が高くなるほど\(\mathrm {LAN}\)の通信速度が向上する。また,クロック周波数によって磁気ディスクの回転数が変化する。クロック周波数が高くなるほど回転数が高くなる。

 (4) 制御装置は,主記憶装置に記憶されている命令を一つ一つ順序良く取り出してその意味を解読し,それに応じて各装置に向けて必要な指示信号を出す。制御装置から信号を受けた各装置は,それぞれの機能に応じた適切な動作を行う。

 (5) 算術演算,論理判断,論理演算などの機能を総称して演算機能と呼び,これらを行う装置が演算装置である。算術演算は数値データに対する四則演算である。また,論理判断は二つのデータを比較してその大小を判定したり,等しいか否かを識別したりする。論理演算は,与えられた論理値に対して論理和,論理積,否定及び排他論理和などを求める演算である。

\[\]

(b) 主記憶装置等に用いられる\(\mathrm {IC}\)メモリに関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

 (1) \(\mathrm {RAM}\)( \(\mathrm {Random \ Access \ Memory}\))は,アドレス(番地)によってデータの保存位置を指定し,データの読み書きを行う。\(\mathrm {RAM}\)は,\(\mathrm {DRAM}\)(\(\mathrm {Dynamic \ RAM}\) )と\(\mathrm {SRAM}\)(\(\mathrm {Static \ RAM}\) )とに大別される。

 (2) \(\mathrm {ROM}\)( \(\mathrm {Read \ Only \ Memory}\))は,読み出し専用であり,\(\mathrm {ROM}\)に記録されている内容は基本的に書き換えることができない。

 (3) \(\mathrm {EPROM}\)( \(\mathrm {Erasable \ Programmable \ ROM}\) )は,半導体メモリの一種で,デバイスの利用者が書き込み・消去可能な\(\mathrm {ROM}\)である。データやプログラムの書き込みを行った\(\mathrm {EPROM}\)は,強い紫外線を照射することでその記憶内容を消去できる。

 (4) \(\mathrm {EEPROM}\)( \(\mathrm {Electrically \ EPROM}\) )は,利用者が内容を書換え可能な\(\mathrm {ROM}\)であり,印加する電圧を読み取りのときよりも低くすることで何回も記憶内容の消去・再書き込みが可能である。

 (5) \(\mathrm {DRAM}\)は,キャパシタ(コンデンサ)に電荷を蓄えることによって情報を記憶し,電源供給が無くなると記憶情報も失われる。長期記録の用途には向かず,情報処理過程の一時的な作業記憶の用途に用いられる。

【ワンポイント解説】

コンピュータが普及している今,比較的本問の内容を知っている受験者もいたのではないかと思います。ただ,本問の場合は出題されても選択問題なので,苦手な方は勉強しなくても良いと思います。

1.コンピュータの概略構成
コンピュータの概略構成を図1に示します。コンピュータのシステムは,入力装置,記憶装置,中央処理装置,出力装置で構成されており,入力装置に入力された信号は主記憶装置に送られ,中央処理装置で処理し,主記憶装置から出力装置に送られ,出力されます。記憶装置は主記憶装置と補助記憶装置で構成され,主記憶装置はパソコンで言うメモリ,補助記憶装置はハードディスクになります。中央処理装置は\(\mathrm {CPU}\)と言う言葉の方が馴染み深い方も多いと思いますが,演算等の処理をする装置です。

【解答】

(a)解答:(3)
(1):正しい
問題文の通り,入力装置はキーボードやマウス等から入力された入力信号を主記憶装置に送ります。

(2):正しい
問題文の通り,出力装置はプリンタ,ディスプレイ,スピーカ等があり,ハードウェアのうちで出力機能の担います。

(3):誤り
クロック周波数によって,\(\mathrm {LAN}\)の通信速度は変化しますが,磁気ディスクの回転数は変化しません。

(4):正しい
問題文の通り,制御装置は主記憶装置に記憶されている命令を各装置に向けて必要な信号を出す装置です。

(5):正しい
問題文の通り,演算機能は算術演算や論理演算等を行うものです。

(b)解答:(4)
(1):正しい
問題文の通りです。\(\mathrm {RAM}\)は\(\mathrm {ROM}\)と違いデータの読み出しのみでなく,書き込みが行えます。\(\mathrm {DRAM}\)と\(\mathrm {SRAM}\)に大別され,\(\mathrm {DRAM}\)は回路が単純で記憶容量を大きくすることができ,価格も安価ですが,自然放電により記録がなくなってしまう可能性があるので,定期的にリフレッシュ(再書き込み)する必要があります。一方\(\mathrm {SRAM}\)は電源が供給されていれば,記録がなくなることはなく,動作も高速ですが,\(\mathrm {DRAM}\)よりは値段が高くなります。

(2):正しい
問題文の通り,\(\mathrm {ROM}\)は\(\mathrm {RAM}\)とは異なり,読み出ししかできません。

(3):正しい
問題文の通り,\(\mathrm {EPROM}\)は強い紫外線を照射することでその記憶内容を消去できます。

(4):誤り
\(\mathrm {EEPROM}\)は,利用者が内容を書き換え可能な\(\mathrm {ROM}\)で,印加する電圧を読み取りのときよりも高くすることで何回も記憶内容の消去・再書き込みが可能である。

(5):正しい
問題文の通り,\(\mathrm {DRAM}\)はキャパシタ(コンデンサ)に電荷を蓄えることによって情報を記憶し,電源供給が無くなると記憶情報も失われます。また,コンデンサの自然放電により長期記録の用途には向かず,情報処理過程の一時的な作業記憶の用途に用いられます。