ノイマン型コンピュータとは？意味をわかりやすく簡単に解説

ノイマン型コンピュータとは

ノイマン型コンピュータとは、現代のコンピュータの基礎となっている構造のことです。プログラムとデータを同じメモリ領域に格納し、中央処理装置（CPU）が順番に命令を読み込んで実行する方式を採用しています。この方式によって、コンピュータは様々な処理を柔軟に行うことが可能になりました。

ノイマン型コンピュータの最大の特徴は、プログラム内蔵方式であるという点です。従来のコンピュータでは、プログラムとデータは別々に扱われていましたが、ノイマン型ではこれらを同じ場所に格納することで、プログラムの変更や更新が容易になりました。この革新的なアイデアが、コンピュータの発展を大きく加速させたと言えるでしょう。

ノイマン型コンピュータは、1940年代にジョン・フォン・ノイマンによって提唱されました。彼のアイデアは、ENIACなどの初期のコンピュータの設計に大きな影響を与え、現代のコンピュータアーキテクチャの基礎となっています。現在私たちが使用しているパソコンやスマートフォンも、ノイマン型コンピュータの原理に基づいて動作しています。

ノイマン型コンピュータの仕組み

「ノイマン型コンピュータの仕組み」に関して、以下を解説していきます。

• ノイマン型コンピュータの構成要素
• ノイマン型コンピュータの動作原理

ノイマン型コンピュータの構成要素

ノイマン型コンピュータは、大きく分けて中央処理装置（CPU）、メモリ、入出力装置の3つの要素で構成されています。CPUは、プログラムの命令を解釈し、演算を実行する役割を担い、メモリは、プログラムとデータを一時的に保存する場所として機能します。

入出力装置は、コンピュータと外部とのデータのやり取りを行うためのインターフェースです。これらの要素が連携して動作することで、コンピュータは様々な処理を実行できます。各要素の役割を理解することで、ノイマン型コンピュータの全体像を把握することが可能です。

ノイマン型コンピュータの動作原理

ノイマン型コンピュータは、プログラムカウンタが指し示すメモリ上のアドレスから命令を順番に読み込み、実行する、というサイクルを繰り返すことで動作します。このサイクルは、フェッチ（命令の読み出し）、デコード（命令の解釈）、実行、という3つの段階に分けられます。

フェッチ段階では、プログラムカウンタが示すアドレスから命令が読み出され、デコード段階では、その命令がCPUによって解釈されます。そして、実行段階では、解釈された命令に基づいて、CPUが演算やデータの転送などの処理を実行します。この一連のサイクルが高速で繰り返されることによって、コンピュータは複雑な処理をこなすことができるのです。