電験三種 H27年 機械 問18 問題と解説

2019.04.05

　問 題　　　　　

次の文章は、コンピュータの構成及び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、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よ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. RAM(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。RAMは、DRAM(Dynamic RAM)とSRAM(Static RAM)とに大別される。
  2. ROM(Read Only Memory)は、読み出し専用であり、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. EPROM(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ROMである。データやプログラムの書き込みを行った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. EEPROM(Electrically EPROM)は、利用者が内容を書換え可能な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. 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。

 

 

 

 

 

正解 (a)-(3), (b)-(4)

　解 説　　　　

(a)

(3)について、クロック周波数とは、クロック(電気信号の発振)が1秒間に何回起こるかを表したもので、単位は[Hz]です。

これは情報処理速度に影響を及ぼしますが、LANの通信速度や磁気ディスクの回転数とは関係がありません。LANの通信速度は、たとえばLANケーブルの種類などによって変化します。

また、磁気ディスクの回転数はその磁気ディスクに固有の値をとるため、同じ磁気ディスクであれば、クロック周波数やLANケーブルなどの外的因子を変えたところで、その回転数は変化しません。

(b)

各選択肢をみていくと次のようになります。

(1)と(5)はRAMに関する記述ですが、どちらも正しい内容です。Dynamic(動的)とStatic(静的)の違いを詳細に押さえる必要はないと思いますが、D(動的)=短期記憶、S(静的)=長期記憶と覚えておくとよいかもしれません。

Dynamic(動的)のほうは(5)の説明にもあるように、コンデンサに電荷を蓄えることによって情報を記憶しているので、時間経過によって放電し、記憶が失われてしまいます。一方、Static(静的)のほうはフリップフロップ回路を利用した記憶法なので、情報の保持性に優れています。

これだけ読むと、SRAMのほうが優れているように思えますが、同じ記憶量で考えるとDRAMのほうが物理的に小さくて済むので、用途によって使い分けがなされます。

(2)はROMの基本的な説明で、「Read Only」という名称からもわかるように、正しい記述です。

(3)について、(2)でROMは読み出し専用といいましたが、EPROMであれば書き込み・消去も可能となります。「Erasable(erase：消す+able：できる)、Programmable(program：プログラムする+able：できる)」という名称から判断できると思います。

データの消去方法は紫外線照射なので、これも正しい記述です。ちなみに、紫外線照射は部分的に行うことが基本的に不可能なので、ここでのデータ消去は、全データを一括消去するということになります。

(4)のEEPROMは、(3)でのEPROMをさらに発展させたものです。EPROMのデータ消去方法は紫外線照射による一括削除でしたが、こちらは電圧を印加することにより、データの部分的な消去を可能にしています。

ただし、印加する電圧が読み取りよりも低いのではROMに対して何の変化も及ぼせません。正しくは、「印加する電圧を読み取りのときよりも高くする」必要があります。よって、これが誤りの記述なので、正解の選択肢となります。

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