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アーキテクチャ

アーキテクチャ(Architecture)は、コンピュータシステムやソフトウェアの設計や構造を指す用語です。コンピュータのアーキテクチャは、ハードウェアやソフトウェアの相互作用を規定し、システム全体の性能や機能を決定します。

コンピュータアーキテクチャは、以下の2つの主要な側面に分けられます。

  1. ハードウェアアーキテクチャ: ハードウェアアーキテクチャは、コンピュータの物理的な構成や回路設計に関連します。これには、プロセッサ、メモリ、入出力デバイス、バスなどのハードウェアコンポーネントの設計と相互接続が含まれます。ハードウェアアーキテクチャは、データのフロー、命令の実行、メモリのアクセス、入出力の管理など、ハードウェアレベルでの動作を規定します。
  2. ソフトウェアアーキテクチャ: ソフトウェアアーキテクチャは、ソフトウェアの構造や組織に関連します。これには、ソフトウェアコンポーネント(モジュールやライブラリ)、データ構造、アルゴリズム、データフローなどが含まれます。ソフトウェアアーキテクチャは、ソフトウェアの設計原則やパターンを適用して、システムの拡張性、保守性、再利用性などを確保します。

コンピュータアーキテクチャの設計は、特定の要件や目標に基づいて行われます。これには、パフォーマンス、エネルギー効率、セキュリティ、拡張性、信頼性などの要素が含まれます。異なるアーキテクチャは、ハードウェアとソフトウェアの相互作用、データの処理方法、命令セット、メモリモデル、入出力方法などにおいて異なる特徴を持ちます。

代表的なコンピュータアーキテクチャには、ヴォン・ノイマンアーキテクチャ、ハーバードアーキテクチャ、RISC(Reduced Instruction Set Computer)、CISC(Complex Instruction Set Computer)などがあります。また、マイクロプロセッサやマイクロコントローラなどの特定の応用分野においても、それぞれ独自のアーキテクチャが存在します。

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