Sarah Reese セールス・イネーブルメント・スペシャリスト ハードウェア101 Sarah Reese セールス・イネーブルメント・スペシャリスト

アジェンダ ハードウェアの数学 マザーボード チップセット 中央演算処理装置（CPU） ランダム・アクセス・メモリー（RAM） ソリッド・ステート・ディスク（SSD） 独立ディスクの冗長アレイ（RAID） 周辺デバイス ネットワーク・カード

ハードウェアの数学 二進数字 基本二進数字システム、0と1 コンピューティングのオン／オフ回路を表します 0と1の特定の組み合わせでハードウェア上で任意の構成を実現します。 01010011(S) 01101111(o) 01100110(f) 01110100(t) 01001100(L) 01100001(a) 01111001(y) 01100101(e) 01110010(r) = SoftLayer 共通の測定単位 ストレージは物理スペースを表すバイトで測定します。 バイト= 8ビット キロバイト（KB） = 1,000バイト メガバイト（MB） = 1,000,000バイト スループットはビットで測定して、秒単位のビットで表します。 ビット= 1ビット キロビット（KB）= 1,000ビット メガビット（MB） = 1,000,000ビット 二進コードは、単一のシンボルまたは命令を表すビット・ストリングに組み合わされた一連の二進数字（0、1）です。二進コードはすべてのコンピューティングと通信の基本です。数字0と1はコンピューティングのオン／オフ回路を表すものです。 ハードウェア機能は一般的にビットおよびバイト単位で測定されます。バイトはストレージの測定単位であり、ビットはスループットの測定単位です。

マザーボードはコンピューター操作用のソケット・コンポーネントを備えた回路基盤です。 マザーボードはハードウェアの主な回路ボードです。マザーボード上のソケットは、CPU、メモリーなどハードウェアを正しく機能させるために必要かつ重要なコンポーネントを備えています。サウンド・カード、キーボード、マウスなど周辺コンポーネント用のコネクターも含まれています。マザーボードがない限り、ハードウェアは機能できません。

チップセット チップセットはコンピューターのコンポーネントに接続します。ノースブリッジとサウスブリッジで構成しています。 ノースブリッジ CPU、メモリーとサウスブリッジ間のトラフィックを処理します サウスブリッジ 周辺デバイスとノースブリッジ間のトラフィックを処理します チップセットはマザーボードに接続するコンポーネント（特にプロセッサー、メモリーおよび、すべての周辺デバイス）間のデータ・フローを管理します。チップセットはふたつ独立したチップから構成されています。即ち、ノースブリッジとサウスブリッジです。ノースブリッジはCPUをRAM、グラフィック・プロセッサーなどの高速デバイスに接続するなど、パフォーマンス関連のタスクを処理します。サウスブリッジにも接続します。サウスブリッジは低速タスクを処理し、周辺デバイスとノースブリッジに接続します。

中央演算処理装置（CPU） 中央演算処理装置（CPU）は、算術、論理、および入出力システム操作によって基本機能性を実行するコンピューター内のハードウェア・コンポーネントです。 ハードウェアには1つまたは複数CPUを備えている可能性があります。CPUが複数存在する場合は、“マルチプロセッシング”と呼ばれます。 クロック・レートはCPUの処理速度です。 ギガヘルツ（Ghz）で測定します より速いクロック・レート=一秒あたりで、より多くの命令を処理します 中央演算処理装置（CPU）は算術、論理、および入出力システム操作でアプリケーションおよびコンポーネントからの命令処理を実行します。ハードウェアを機能させるためにはCPUが必要です。一部のハードウェアには、処理能力を高めるために、複数のCPUが含まれます。デバイスで複数のCPUを稼働させる場合をマルチプロセッシングと呼びます。 CPUの情報処理速度をクロック・レートと呼びます。ギガヘルツはクロック・レートの測定単位です。一般的にはクロック・レートは速ければ速いほど一秒あたりにより多くの命令が処理可能になります。ただし、プロセッサーには差異があります。特にプロセッサーのクロック・レートが近い場合、クロック・レートが比較的に低いプロセッサーはより迅速な速度で命令を処理できる可能性があります。

ランダム・アクセス・メモリー（RAM） ランダム・アクセス・メモリー（RAM）はプロセス用の揮発性（短期間）ストレージです。 電源切断の場合、メモリーが紛失します 「モジュール」による構成 ファイル保存に使用できません ダイナミックRAMの種類 同期式ダイナミックRAM（SDRAM） ダブル・データ・レートSDRAM（DDR SDRAM） 任意デバイスのRAMの合計数は、チップ・アーキテクチャーおよびマザーボード上の物理スロットによって制限されます。スペースがなくなった場合、RAMを追加することはできません。 ランダム・アクセス・メモリー（RAM）はハードウェアが利用する読み取り／書き込みプロセス用の揮発性（短期間）ストレージです。ハードウェアの電源を入れた場合、移動パーツとは反対に、集積回路でデータを保存します。デバイスの電源が切断された場合、RAMから外れますから、ファイルを保存できません。 RAMには複数の種類があります。多数のハードウェアはダイナミックRAMを利用します。最新のメモリーを保持するために定期的に更新する必要があります。同期ダイナミックRAMは利用可能かつ最も強力なRAMの一部を提供します： SDRAM：従来のRAMは一度に一つのみのタスクを処理します。これに対して、SDRAMはプロセッサーで複数のタスクを同時に実行できます。 DDR SDRAM：DDR SDRAMはより強力な機能を備えています。各アクセスでより多くのデータを転送できます。 利用するRAMに関係なく、任意の時点でデバイスの使用できるRAMの量はチップ・アーキテクチャーおよびマザーボード上の物理スロットによって制限されます。マザーボード内のスペースがなくなったり、又はチップセットの利用が最大限に達したりする場合、RAMを追加できません。唯一の解決策としては、マザーボードを更新することです。

ハード・ディスク ハード・ディスクの種類 ハード・ディスクはデータ保存に使用される不揮発性（長期間）ストレージです。 電源切断の場合、メモリーが保存できます 冗長性なし―バックアップ必要あり IBMが1956年に導入しました ハード・ディスクの種類 SATA SAS SSD ハード・ディスクは不揮発性データ・ストレージに使用されます。ハード・ディスクが有効である限り、ファイルを保存できます。 IBMは1956年に最初のハード・ディスクを導入しました。 ハード・ディスクの電源が切断された場合、メモリーを保持できますが、冗長性がありません。ディスクが故障した場合、すべてのデータはバックアップされていない限り紛失されます。そのため、 多くのデバイスには同じデータを含む複数のハード・ディスクがあります。 多数のハード・ディスクは、ディスクに内容を読み取る・書き込む機能を備える一連の移動パーツで構成されています。 ハード・ディスクの種類： SATA：SATAディスクはデータを高速に転送でき、大容量のストレージ、Webまたはメール・サーバーに最適です。 SAS: SASディスクは高性能と信頼性で優れています。ゲーム、ストリーミング・メディア、データベースおよび基幹サーバーに最適します。 SSD: 高性能、低遅延とエンタープライズ・レベルでのストレージはSSDの特徴です。高性能またはデータ集中を必要とするアプリケーションに最適です。SSDは移動パーツを備えていない唯一のハード・ディスクのひとつです。次のスライドにSSDについて説明します。 ハード・ディスクに含まれるメモリーを増加または減少できないことに注意する必要があります。デバイス内のメモリーを増加する唯一の方法として（容量が許容できる場合）、ハード・ディスクを追加するまたはハード・ディスクを交換します。 ディスクが交換される場合、システム・データを保持するために、ハード・ディスクのデータを他のデバイスに転送する必要があります。 物理ドライブ内のメモリー容量を増やすことはできません。

ソリッド・ステート・ディスク（SSD） ソリッド・ステート・ディスク（SSD）は、不揮発性ストレージ・デバイスです。パーツ移動ではなく、集積回路構成でデータを長期間の間、保管します。 ブロックにデータを保管します ハード・ディスクよりも速い検索時間 ブロックが埋まるにつれて、遅くなります SSDの高パフォーマンスを維持するために、Trimコマンドを利用します。使用停止のデータ・ブロックの同期情報を強制的に削除します。 ソリッド・ステート・ディスク（SSD）は他のハード･デバイス上の移動パーツと違って、集積回路構成でデータを保存する不揮発性ストレージ･デバイスです。構成の原因で、SSDの検索時間は従来のハード・ディスクより速いです。SSDのデータはドライブ上のブロックに保存されています。ブロック容量の増加につれて、保存されたデータの検索が遅くなります。 SSDパフォーマンスをピーク速度で維持するために、ユーザーはオペレーティング・システムのTrimコマンドで使用しないデータ・ブロックをSSDに通知します。この通知で同期情報の削除を実行します。これにより、スペースをリリースして、追加のデータを保存でき、SSDのパフォーマンスを向上するために、書き込みしていない状態になります。

独立ディスクの冗長アレイ（RAID） 独立ディスクの冗長アレイ（RAID）はデータ冗長性とパフォーマンス向上のため、二つまたは複数のディスク・ドライブを組み合わせます。 独自のユーザー・ニーズに応じて複数のRAIDレベルから任意の1つのレベルを構成する可能性があります。最も一般的なレベルを紹介します。 RAID 0―パフォーマンスに最適です。データはディスク全体にストライプ化されています。 RAID 1―冗長性に最適です。ドライブはデータが常にアクセス可能な様にミラーリングされます。 RAID 5―パフォーマンス改善と冗長性を確保するために、ストライピングとディスク・パリティーを登録します。 RAID 10―使用可能な全ドライブ間でふたつのドライブとストライプのセットをミラーリングします。パフォーマンス改善と冗長性を希望する場合にも最適です。 独立ディスクの冗長アレイ（RAID）はデータ冗長性とパフォーマンス向上のため、複数のディスク・ドライブを組み合わせます。データは複数RAID構成オプションのいずれかでディスク間で配布されます。各RAID構成には特定の強みがありますから、環境に応じた最適な最終結果に基づいて適用する必要があります。 最も一般的に使用されるRAIDレベルはRAID 0、1、5、および10です： RAID 0 –RAID 0はストライピングを利用してパフォーマンスを改善します。順次データのセグメントが異なるデバイスに保存される場合、ストライピングが発生します。これによって、データの各部分をディスクから同時に検索でき、配信時間が高速になります。 RAID 1 – RAID 1は冗長性のために、ディスクに書き込まれたデータをミラーリングします。 複数のディスクに同じように書き込みます。1つのディスクが故障した場合、ミラーリングされたディスクからデータをリカバリーすることができます。 RAID 5 – RAID 5はストライピングと分散パリティーを利用します。パリティー情報はディスク間で配信されます。それによって、ディスクが故障した場合、残りのディスクを連動して配信用の「紛失した」データを特定します。 RAID 10 – RAID 10はRAIDレベル1および0を組み合わせて、ディスクをミラーリングしてから、あらゆる利用可能なディスク間でストライプします。単一ディスクのRAID 10を実現するために、四つのディスクが必要になります。

ネットワーク・カード ネットワーク・カード（ネットワーク・インターフェース・コントローラーまたはNICともいいます）はデバイスをネットワークに接続します。 一般的な接続種類： イーサネット Wi-Fi ネットワーク・カードはデバイスをネットワークに接続するための重要なコンポーネントです。ネットワーク接続を使用可能にする一連の集積回路、コネクターおよびポートで構成されています。ネットワーク・カードはイーサネット（物理接続）またはWi-Fi（無線接続）を介してネットワークの接続を提供します。Wi-Fiの利用は個人消費者に向けてますます増加しています。ホスティング・プロバイダーは高速なネットワーク接続のため、イーサネット接続を利用し続けます。

周辺デバイス 周辺デバイスはシステム操作で非重要なデバイスです。 内部または外部に存在します。 内部周辺デバイス CD ROMドライブ 周辺デバイスはシステム操作で非重要なデバイスです。　　内部または外部に存在します。 内部周辺デバイス CD ROMドライブ 内蔵モデム（ネットワーク・カード） グラフィックス・カード 外部周辺デバイス モニター キーボード マウス プリンター ハードウェアはCD ROMドライブ、グラフィックス・カード、キーボードおよびプリンターなど様々な周辺デバイスで構成される可能性があります。周辺デバイスはシステムとの最適なインタラクションを希望するユーザーにとって必要ですが、基幹デバイスではありません。内部または外部の周辺デバイスに分かれます。ハードウェアの容量を最大限に発揮するために、ユーザーをサポートします。

サマリー ハードウェアは複数のコンポーネントから構成されています。中には機能性に重要なコンポーネント、又は周辺デバイス、或はシステムに非重要なコンポーネントが含まれます。 マザーボードはすべてのハードウェア・コンポーネントの接続回路ボードです。 チップセットはコンピューターのコンポーネントを接続するマザーボードの一部です。 CPUは算術、論理、および入出力操作で命令します。 RAMは電源切断でデータが紛失する短期間ストレージです。 ハード・ディスクは電源切断の場合、メモリーを保存する長期間データ・ストレージです。 SSDはパーツ移動ではなく、集積回路構成による長期間ストレージです。 RAIDは冗長性および／またはパフォーマンス改善のために、二つ以上のドライブとストレージを組み合わせたストレージ方式です。 ネットワーク・カードはイーサネット（物理）またはWi-Fi（ワイヤレス）接続でデバイスをネットワークに接続します。

付録A―業界用語

業界用語 二進コード：単一のシンボルまたは命令を表すビット・ストリングに組み合わされた一連の二進数字（０、1）です。二進コードはすべてのコンピューティングと通信の基本です。 バイト：8ビットを表す測定単位（ストレージ） キロバイト（KB）：1,000バイトを表す測定単位（ストレージ） メガバイト（MB）：1,000,000バイトを表す測定単位（ストレージ） スループット：一秒毎のビット測定 ビット：1ビットを表す測定単位（スループット） キロビット（KB）：1,000ビットを表す測定単位（スループット） メガビット（MB）：1,000,000ビットを表すの測定単位（スループット） マザーボード：コンピューター内の主要回路ボードです。CPU、RAMなどの機能性に重要なコンポーネント用のソケットが含まれます。 チップセット：コンピューターのコンポーネントを接続するマザーボード内の2枚のチップのセットです。 ノースブリッジ：チップセットの一つのチップで、コンピューターの高パフォーマンス・コンポーネントを処理できます。 サウスブリッジ：チップセットの一つのチップで、コンピューターの中低パフォーマンス・コンポーネントを処理できます。 中央演算処理装置（CPU）：算術、論理、および入出力システム操作によって基本機能性を実行するコンピューター内のハードウェア・コンポーネントです。 ランダム・アクセス・メモリー（RAM）：電源が切断した場合、メモリーが無くなるプロセス用の揮発性（短期間）ストレージです。 ハード・ディスク：ディスク上でデータの読み取りおよび書き込みを実行する一連の移動パーツからなる非揮発性（長期間）ストレージです。 ソリッド・ステート・ディスク：高速検索用です。ブロックにデータを保存できる集積回路に使われる非揮発性（長期間）ストレージです。 独立ディスクの冗長アレイ（RAID）：データ冗長性とパフォーマンス改善のために、複数のディスク・ドライブを組み合わせます。 ネットワーク・カード：イーサネットまたはWi-Fiを含めて、多くの方法でネットワーク接続を可能にするハードウェア・コンポーネントです。 周辺デバイス:システム操作では重要でありませんが、インタラクションまたはユーザー・エクスペリエンスを改善できるデバイスです。