スマートフォンもパソコンもゲーム機も、見た目はちがうのに中身の考え方はほとんど同じだ。どんなコンピュータも、大きく分けて⭐5つの働きでできている。それが⭐入力・⭐出力・⭐記憶・⭐演算・⭐制御の5大機能だ。この5つがチームのように協力して、私たちの「やりたいこと」を実現している。

たとえば計算アプリで「2+3」と打って答えを出す場面を考えてみよう。キーボードで数字を打ち込むのが入力、その数字を覚えておくのが記憶、たし算を実行するのが演算、どの順番で進めるか指示を出すのが制御、画面に「5」と表示するのが出力。たった1回の計算でも、5つの働きがすべて使われているのだ。

5大機能	役割	身近な例（装置）
入力	外から情報を取り込む	キーボード・マウス・タッチパネル・マイク
出力	処理した結果を外へ出す	ディスプレイ（画面）・スピーカー・プリンタ
記憶	情報を覚えておく	メモリ・SSD・HDD
演算	計算・比較をする	CPU
制御	各部分に指示を出し全体を動かす	CPU

この5つの中心にいるのが⭐CPU（中央処理装置）だ。CPUは演算と制御の2つを受け持つ、コンピュータの「頭脳」にあたる部品。計算をしたり、ほかの部品に「次はこれをしろ」と命令を出したりして、全体を取りまとめている。CPUの性能が高いほど、たくさんの処理をすばやくこなせる。

CPUが仕事をするには、情報を覚えておく場所が必要だ。これが記憶で、役割の違う2種類がある。1つは⭐主記憶装置（メモリ）。CPUが今まさに使っているデータを一時的に置く、いわば「作業机」のような場所で、CPUが直接読み書きできるためとても速い。ただし電源を切ると中身は消えてしまう。もう1つは⭐補助記憶装置で、写真やアプリ、文書などを電源を切っても保存しておく「本だな」のような場所だ。容量は大きいが、メモリよりは読み書きがおそい。補助記憶には、回転する円ばんに記録するHDDと、部品が動かず高速なSSDがある。

💡なぜ?: メモリ（主記憶）と補助記憶を分けるのは、「速さ」と「保存」という両立しにくい目的を分担させるためだ。CPUにぴったり付いた高速なメモリだけだと、容量が小さく値段も高いので、写真何千枚も入れておけない。逆に大容量の補助記憶だけだと、CPUが毎回そこへ取りに行って処理が遅くなる。そこで「よく使う分だけ速いメモリに」「全部の保存は大容量の補助記憶に」と役割を分けることで、速さと大容量の両方を実現しているのだ。

ここまでは目に見える「部品」の話＝⭐ハードウェアだ。でも部品だけでは何も動かない。部品に「どう動くか」を指示するプログラムが必要で、これを⭐ソフトウェアという。ソフトウェアは2種類に分けられる。1つは⭐OS（基本ソフト）。ハードウェアとアプリの間に立ち、両者の仲立ちをする土台のソフトだ。マウスの動きを受け取ったり、画面に表示したり、ファイルを管理したりといった、どのアプリでも共通して必要な仕事をまとめて引き受けてくれる。もう1つは⭐アプリケーション（応用ソフト）で、文書作成・ブラウザ・ゲームなど「目的ごと」のソフトだ。アプリはOSの上で動く。

📝補足: 「OSの上でアプリが動く」とは、アプリがハードウェアを直接さわるのではなく、いったんOSにお願いする、という意味だ。たとえばアプリが「この絵を画面に出して」とOSに頼むと、OSが実際の画面（ハードウェア）を操作してくれる。だからアプリを作る人は、画面やマウスのこまかい仕組みを毎回考えなくてよい。スマホのAndroidやiOS、パソコンのWindowsなどがOSの代表例である。

最後に、コンピュータと周辺機器をつなぐ⭐接続端子（インタフェース）を見てみよう。つなぎ方には有線（ケーブルでつなぐ）と無線（電波でつなぐ）がある。代表的なものを整理しておこう。

USB：キーボード・マウス・USBメモリなど幅広い機器をつなぐ有線端子。形には昔から使われるType-Aと、表裏どちらでもさせる新しいType-Cがある。
HDMI：映像と音声をまとめて送る有線端子。パソコンとテレビ・モニタをつないで画面を映すときに使う。
Bluetooth：近くの機器を結ぶ無線。イヤホンやマウスなど、近距離の周辺機器接続に向く。
Wi-Fi：無線でネットワークにつなぐしくみ。インターネット接続など広めの通信に向く。

まとめると、コンピュータは5大機能（入力・出力・記憶・演算・制御）を持つハードウェアを、ソフトウェア（OSとアプリ）が動かし、接続端子で周辺機器とつながって働いている。中心はCPU、覚えておくのが記憶（メモリと補助記憶）、という関係をしっかりつかんでおこう。