PCハードウェア点検

コンピュータを構成する部品たち

コンピュータは、計算を行う機械であり、数多くの部品から構成されています。今回の講義では、まず初めに手元にあるコンピュータのふたを開け、それぞれの部品についてどのような配置になっているか確認をしてみましょう。

準備

今回は、左右のテーブルにある二台のパソコンそれぞれについて点検作業を行います。この文章では、左側のパソコン(上面にedu**aと印字)を a、右側のパソコン(edu**b)を b と呼び区別しています。

  1. もし電源が入っていたら、シャットダウンを行います。(やり方がわからなければTAを呼んでください。)
  2. ケースの裏側を見て、全てのケーブルを外します。どのケーブルがどこにつながっていたか、記録しておいてください。

ケース背面

ケース背面には、多数の小さな穴の付いた部分があります。これはケースファンの排気口です。また、電源ケーブル、ネットワークケーブル、モニタ出力ケーブルなど、いくつかのケーブル出力のプラグも背面に備え付けられていることが確認できるはずです。ケースを開けるためには、下の画像で赤い円でマークされた部分の2つのネジを取り外した後、カバーを外します。

※bについての注意:

b のケースの側面にはファンが直接付いているので、カバーを取り外すにはマザーボードにつながっているケーブルごと外す必要があります。元に戻す際のことを考えて、どこにケーブルがつながっていたかを記録しておいてください。

a
b
 

 
 

電源ユニット

電源ユニットはコンピュータに動力を伝える大切な部品です。コンセントから届く電圧を個々の部品の規格に合わせて変換し、供給する役割を担っています。

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b
 
 
 

マザーボード

コンピュータは後に紹介する多数の部品から構成されています。これらの部品はマザーボードと呼ばれる基板を介して接続されています。下の写真の赤枠で囲った部分がマザーボードです。上で紹介した電源ユニットから出た太いケーブルがマザーボードに繋がっていることが確認できるでしょう。また、マザーボードに直接接続されている部品やケーブルが多数あることも確認できるはずです。マザーボードの取り扱いで気をつけなければならないのは、みだりに手で基板の部分に触れないことです。

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b
 
 
 

CPU・CPUファン

コンピュータの計算能力の中枢を担うのは、CPU(Central Processing Unit / 中央演算処理装置)です。CPUは数ある部品の中でも最も高熱を発する部品の一つであり、熱が溜まることによる誤作動を防ぐために、多くの場合、放熱用の金属板(ヒートシンク)とファンが付けられています。下の写真の赤枠で囲まれた部分を実際に観察してみましょう。大きなファンとその下にヒートシンクが見えます。これがCPUの冷却機構であり、CPU自体はヒートシンクの真下にマザーボードに直接乗る形で接続されています。

a
b
 
 
 

メモリ

下の画像の赤枠に囲まれた部分に注目してみましょう。マザーボードに対して垂直に、細長いウェハ状の板が複数刺さっているのが分かります。これがメモリと呼ばれる記憶装置です。メモリはプログラムを用いて様々な処理を行う際に、一時的に使用する記憶装置です。メモリは次に紹介するハードディスクと比較して、高速にデータの書き込み、読み取りを行うことができますが、そのデータはコンピュータの電源を停止させると同時に消えてしまいます。

a
b
 
 
 

ハードディスク・

マザーボードから伸びる平たいケーブルの先に注目して下さい。これがコンピュータの電源を切った後も長期的にデータを保持するための記憶装置、ハードディスクドライブ(HDD)とソリッドステートドライブ(SSD)です。edu**aにはSSDが、edu**bにはHDDが搭載されています。HDDの内部では磁気を帯びた円板が高速で回転しており、磁気ヘッドと呼ばれるレコード針のような装置を介して、円盤上にあるデータの書き込み、読み込みが行われています。一方SSDはフラッシュメモリにデータを保存します。

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b
 
 
 

光学メディアドライブ(マルチドライブ)

CDやDVDなど、レーザ光を利用してその上のデータを読む媒体のことを総じて光学メディアと呼びます。光学メディアドライブはこの光学メディアの読み取り、書き込みを行うための装置です。画像ではケース内部の支持枠に阻まれて直接装置は見えませんが、ケース前面にメディアスロットが付きだしているので確認しやすいでしょう。

a
b
 
 

ビデオカード

マザーボードに垂直に刺さっていて、ケース後方にプラグが出ている部品がビデオカードです。ビデオカードはコンピュータの画面の情報をモニタに出力する機能を持っています。映像情報を処理するための特別な演算装置として、CPUに似たGPU(Graphics Processing Unit)と呼ばれる装置が組み込まれています。昨今のGPUは年々性能が向上し、たとえば、CPUの代わりにグラフィックソフトや3Dゲームなどの高負荷なグラフィック処理などを高速に行えるものが普及しています。

a
b
 
 
 
 
点検

ねじやケーブルのゆるみ、部品のがたつきがないことを確かめてください。ケースの底にほこりがたまっていたら清掃します。もし万一こげたような跡や匂いがあったら、すぐにTAを呼んでください。

片付け
 
以上で点検作業は終了です。以下の手順のとおり、コンピュータを元の状態に戻してください。
  1. b のみ)ケース側面のファンケーブルを、マザーボードの下の写真の位置に差し込みます(向きに注意)。
  2. ケースを元の位置に戻し、再びネジを締めます。
  3. ケース裏に配線されていたケーブルを元の位置に差し込みます。
   拡大図
 
 
 
 

おまけ

もしもう少し詳しい解説が必要なら、例えば、計算機室本棚に備え付けられている
  • パターソン&ヘネシー 『コンピュータの構成と設計』第2版[上](日経BP社、1999)
の第1章の始めの部分を見るとよい。現在は第4版が出版されていて本屋に並んでいるが、そこではデスクトップパソコンの代りにMacBook Proの内部が紹介されている。比べてみると面白い。
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(132k)
Shingo Ichii,
2012/04/05 22:58
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