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【高校情報】クロック数・クロック信号・クロック周波数の違いをわかりやすく解説!

 

イリエダ
イリエダ
こんにちは、イルカの妖精イリエダよ。

 

今日はクロック数、クロック信号、それからクロック周波数について勉強してみましょうか。

これらの言葉、似ているけれど実はそれぞれ違う意味を持っているの。

 

クロック信号・クロック数・クロック周波数の違い

イリエダ
イリエダ
コンピュータはたくさんの装置でできているの。だから、それぞれの装置がバラバラに動いてしまうと困るのよね。

 

だから、CPUやメモリなどの装置がうまく連携して動くためには、

動作のタイミングをそろえる必要あるわね。

そこで使われるのが

クロック信号

なのよ。

クロックという名前は「時計(clock)」から来ているのよ。コンピュータは、時計の秒針のように一定のリズムで動いているからね。

 

クロック信号とは??

クロック信号とは、

コンピュータの動作のタイミングを決める合図の信号

のこと。

イメージとしては、

  • メトロノームのリズム
  • 太鼓のドン、ドンという拍子

のようなものね。

CPUは

「カチ」
「カチ」
「カチ」

という一定のリズムに合わせて処理を進めていくの。

 

クロック数とは??

クロック数とは、

ある処理を行うために必要なクロック信号の回数

のこと。

たとえば

  • 簡単な計算 → 1クロック
  • 少し複雑な処理 → 3クロック
  • メモリアクセス → 数十クロック

というように、処理によって必要なクロック数は変わるわ。

つまり、

その処理が何回合わせたタイミングのリズムが必要なのか

を表しているのね。

 

クロック周波数とは??

クロック周波数とは、

1秒間にクロック信号が何回発生するか

を表したものね。

単位はHz(ヘルツ)

 

例えば

1GHzのCPU

の場合、1秒間に10億回クロック信号が出ていることになるわ。

つまり、

クロック周波数が高いほど、コンピュータの処理は速くなるってこと。

それだけ、1秒間あたりの処理する回数が多いってことだからね。

 

クロック数・クロック信号・クロック周波数の違いの覚え方

えっ、まだ違いがピンと来てない??

 

イリエダ
イリエダ
メトロノームで考えると、とても分かりやすいわよ。

 

 

クロック数 クロック信号 クロック周波数 違い

 

 

クロック信号をメトロノームの

「カチ」

という1回の音だと考えてみましょう。

 

すると、それぞれの意味はこうなるの。

  • クロック信号
    → メトロノームの1回の「カチ」
  • クロック数
    → ある曲を演奏するために必要な「カチ」の数
  • クロック周波数
    → 1秒間に何回「カチ」が鳴るか

 

つまり、

・クロック信号はリズムの1拍
・クロック数は曲を演奏するのに必要な拍数
・クロック周波数はリズムの速さ

という関係になるのよ。

まとめ

オッケー、最後にクロック数・クロック信号・クロック周波数の違いを表にまとめておきましょう。

 

用語 ポイント 覚え方
クロック信号 CPUの動作タイミングを作るリズム メトロノームの1回の「カチ」
クロック数 処理に必要なクロック信号の回数 曲に必要な「カチ」の数
クロック周波数 1秒間に発生するクロック信号の回数 1秒間の「カチ」の回数

 

リズム(クロック信号)があって、そのリズムが1秒間に何回鳴るかがクロック周波数。そして、そのリズムを何回使って処理するかがクロック数。

 

イリエダ
イリエダ
こう考えると、すっきり整理できるわね。

 

それじゃあ!

妖精

ここまで読んでくれてありがとう!おつかれさまでした。

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