こんにちは！今回は、**補助記憶装置の内部構造（HDD）**について、図を交えながら分かりやすく解説していきます。
この記事で分かること（目次）
◆ 図で見る！ハードディスクの基本構造
📘 ハードディスク（HDD）の構造概略：
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│ トラック │ ← 同心円状の記録領域
│ ┌──────────────┐
│ │セクタ（扇形）│ ← トラックを分割した最小単位
│ └──────────────┘
└─────────────────────┘
（上から見たディスク面）
- トラック（Track）：ディスクを円形にスライスした同心円状の記録線
- セクタ（Sector）：トラックをさらに扇形に分割した部分。HDDはセクタ単位で読み書きします。
🌀 シリンダとは？
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│ ↑ │ ← 読み取りヘッド
│ │ ┌────┐ │
│ ▼ │ﾃﾞｨｽｸ1│ ← トラック1
│ └────┘
│ ┌────┐
│ │ﾃﾞｨｽｸ2│ ← トラック1（同じ半径）
│ └────┘
│ ┌────┐
│ │ﾃﾞｨｽｸ3│ ← トラック1（同じ半径）
│ └────┘
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→ この“縦のまとまり”＝**シリンダ（Cylinder）**
- シリンダ：複数のディスクにおいて、同一のトラック番号（同心円）の集まりです。ディスクが重なっている構造の中で、「垂直方向に同じ位置にあるトラック群」を指します。
◆ 用語のまとめ
| 用語 | 説明 | 試験でのポイント |
|---|---|---|
| トラック | ディスク表面の同心円状の記録領域 | データの記録単位の一つ |
| セクタ | トラックを分割した最小単位（読み書きの単位） | 容量計算やアクセス単位として出題される |
| シリンダ | 同一トラック番号のディスク面を縦に束ねた集合 | アクセス効率の理解に必要 |
| クラスタ | 複数セクタをまとめた管理単位（OS視点） | ファイルシステム関連で登場する |
では今までにどんな問題が出たか調べてみました。
✅ 過去問1：容量計算（セクタ・トラック・シリンダ）
平成31年春 午前 問24
ある磁気ディスク装置は、1つのシリンダ当たり5トラックあり、1トラック当たり100セクタ、1セクタの記憶容量は512バイトである。このとき、1シリンダ分の記憶容量は何バイトか？
🔍 解き方
Step 1：セクタのサイズ → 512バイト
Step 2：1トラック = 100セクタ → 512 × 100 = 51,200バイト
Step 3：1シリンダ = 5トラック → 51,200 × 5 = 256,000バイト
✅ 答え：256,000バイト
✅ 過去問2：HDDとSSDの特徴比較
令和元年秋 午前 問23
SSDの特徴として適切なものはどれか。
A. データの読み書き時にディスクが回転するため、アクセス速度はHDDと同程度である
B. 機械的な可動部分がないため、振動や衝撃に強い
C. 書き込み寿命が無制限なので、耐久性はHDDよりも高い
D. コストパフォーマンスが高いため、HDDよりも一般的に低価格である
🔍 解き方
- A：誤り。SSDはディスクが回転しない（フラッシュメモリ）
- B：正解。SSDは可動部分がないので衝撃に強い
- C：誤り。SSDには書き込み回数制限がある
- D：誤り。HDDの方が容量単価は低い
✅ 答え：B
✅ 過去問3：アクセス方式の理解（ランダム vs シーケンシャル）
平成30年春 午前 問25
記憶装置のアクセス方式に関する記述のうち、ランダムアクセス方式に該当するものはどれか。
A. テープ装置のように、アクセスしたいデータの位置まで順番に読み進める方式
B. 任意の記憶位置に、直接アクセスできる方式
C. データを一定間隔で順に読み書きする方式
D. 最後にアクセスした位置からの相対位置でアクセスする方式
🔍 解き方
- A：テープ装置＝シーケンシャルアクセス → ✕
- B：ランダムアクセスそのものの定義 → ◎
- C：これはシーケンシャル
- D：これは相対アドレス指定などで使う概念
✅ 答え：B
✅ この分野の出題傾向まとめ
| 問題タイプ | 内容 | 対策ポイント |
|---|---|---|
| 容量計算系 | セクタ×トラック×シリンダ | 単位換算、掛け算が基本 |
| 装置比較系 | HDDとSSDの特徴 | 特徴を表で覚えるのが効果的 |
| アクセス方式系 | ランダム or シーケンシャル | 記憶媒体の種類ごとに覚える |
| ファイル管理系 | クラスタ、ブロックサイズなど | OSレベルの記憶管理理解が必要 |
🔚 まとめ
セクタ・シリンダといった物理的な概念から、アクセス方式やデバイスの特徴比較まで、補助記憶装置の分野は「定番」で、得点源にしやすいテーマです。
特に「容量計算」は出題頻度が高いので、「1セクタの大きさ × セクタ数 × トラック数 × プラッタ数」といった計算式をしっかりマスターしようと思います！
明日は入出力インターフェースについてまとめてみます。なんだか、家にごちゃごちゃあるたくさんのケーブルたち・・・。先っちょの形がビミョーに違うので、捨てるに捨てられないし、使いたい時にぴったりの形状のがなかったりして、イラッとすることも。せめて、名前は覚えてあげよう（笑）