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ハードウェアとソフトウェアの違い ~ハード・ソフトは最強ペア~

ハードとソフトの違い

どうも、みなさんこんにちは、よしです。

この記事では、ITにおいて最も基礎的な概念となる「ハードウェア」「ソフトウェア」の、違いや特徴について解説していきたいと思います。

「ハード・ソフトで何が出来るのか?何が出来ないのか?」、ハードとソフトの3つの特徴から、ハードとソフトの関係性についても説明します。

ほな、いきましょう!

ハード・ソフトで思い浮かべるモノ

まず初めに、「ハードウェア」「ソフトウェア」という言葉は、「ハード」「ソフト」と略して呼ばれることが多いです。ですので、ハード、ソフトという言葉に出くわした場合、それはハードウェア、ソフトウェアと同義だと捉えてください。


さて、皆さんは、ITの分野において、ハード、ソフトと聞いて何を思い浮かべるでしょうか?

ビデオゲームのハードウェアとソフトウェア

身近な例として、PlaystationやSwitchなどのビデオゲームを思い浮かべられた方、いらっしゃるのではないでしょうか。自分も子供の頃、新作ソフトが発売される日は、ワクワクしたの思い出します。

ビデオゲームにおけるハードウェアとソフトウェアの違い

この「新作ソフト」という言葉の「ソフト」が示す意味は、レースゲームやスポーツゲーム、バトルゲームなどのゲーム機でプレイすることのできる作品のことでしょう。つまり、ゲーム機本体がハード、そして、そこでプレイする作品がソフトということになります。


この例においては、何がハードで、何がソフトなのかは、容易に想像できたのではないでしょうか。では、ハードとソフトの違いを具体的にみていきましょう。

ハード・ソフトとは?

ハードとソフトの定義

「ハードウェア」とは、
物理的な機械そのものを指します。よって、人間が触れることのできる物であって、
「人間から何かしらの指示を受け取ったり、その指示の結果を表現したりする」
役割を担っています。

一方、「ソフトウェア」とは、
人間からの指示をどのように処理するかを決めている部分です。言い換えると、
「ハードウェアをどう動かすのか、その挙動を決める」
役割を担っています。


おそらく、この説明だけだと少し分かりにくと思いますので、先ほどのゲームを例にとって考えてみましょう。

ビデオゲームにおけるハードとソフト

ハードウェアとソフトウェアの役割

物理的な機械である、ゲーム機本体やコントローラ、ディスプレイやスピーカなどがハードに当たります。そして、人間がコントローラのボタンを操作することで、その指示を受け取り、その結果をディスプレイに表示したり、スピーカに出力していると言えます。これがハードウェアの役割です。

では、コントローラのあるボタンが押された時、ディスプレイに何を表示するのか、スピーカからどういった音を流すのかは誰が決めているのでしょうか?

ここまで来るとお分かりかと思いますが、それを決めているのがソフトということになります。例えば、十字キーが押された時に、現在ディスプレイに表示している車の位置を変えて表示させる、つまり車を移動させる、ということをソフトが決めています。また、車がクラッシュしたときには、コントローラを振動させたり、スピーカからクラッシュ音を出すといったこともソフトが決めています。すなわち、ソフトはハードの挙動を決めるている、と言えます。


このように、
「IT製品というのは、ハード単品やソフト単品で動作しているのではなく、ハードとソフトの両輪で成り立っている」
ということが分かります。

ハード・ソフトの特徴

ハードとソフトの特徴 その1

ソフトはハードの挙動を決める物でした。ではその挙動のパターンはいくつ考えられるのでしょうか。

ハードウェアとソフトウェアの特徴(ソフトウェアにより機能を無数に提供)

このパターンは、人間がハードをこう動かしたいと考えた結果に当たりますから、その数は事実上無限大です。要するに、
「1つのハード対して、ソフトを変更することで機能を無数に提供することができる」
ということです。これが一つの大きな大きな特徴になります。


昔の携帯電話はソフトウェアの更新ができない

スマフォが普及した現代においては、アプリを入れて機能拡張するのは普通ですから、これは当たり前の様に感じるかもしれません。しかし、昔のいわゆる携帯電話は、ソフトの更新ができなかったので、通話としての機能しかなかったのです。ですから、ハードとソフトの役割を分けたことで、
「ハードの変更なしに、ソフトだけで機能追加できるようになった」
のは非常に画期的なことなのです。

ハードとソフトの特徴 その2

ハードウェアとソフトウェアの特徴(iPhoneとアプリ)

ゲーム以外の例も考えてみましょう。スマホに音楽アプリを入れることで音楽を楽しむことができます。また、ラジオのアプリを入れることで、ラジオも聴くことができるようになります。

ハードウェアとソフトウェアの特徴(iPhoneで音楽再生)

このうち、音楽アプリを例にとってみれば、画面というハードから、ユーザのタッチを通じて、選曲つまり、「この音楽を再生しろ」という指示を知り、その指示に応じた音楽をスピーカというハードから流すといった挙動を、アプリが決めていると言うことです。人間の指示を受けとったタッチセンサーや、その結果を出力したスピーカや画面がハード、そして、その指示内容を基にスピーカから音を流すという挙動を決めたのがソフトです。

注釈

    「アプリ」とはアプリケーションの略で、ソフトウェアの種類の一つです。


この音楽やラジオを聴くという行為は、現時点で最新機種であるiPhone11ではもちろんですが、2010年に発売されたiPhone4でも、アプリさえいれれば、同じ様に音楽、ラジオを聴くことができます。

ハードウェアとソフトウェアの特徴(ハードウェアが異なってもソフトウェアにより同じ機能を提供)

つまり、ある機能を提供するのに必要なハードがその機種に備わっていさえすれば、古い機種でも新しい機種でもソフトによって音楽、ラジオといった機能を提供できる、ということです。

言い換えると、
「異なるハードであってもソフトによって同じ機能を同じ操作感でユーザへ提供できる」
ということです。これも特徴の一つです。


新しい機種が発売されても、古い機種を使っていらっしゃる方は結構いますし、古いからといって、インスタグラムやYouTubeなど使えないということはありません。このように、
「ハードを買い替えなくても、新しい機能が使えるということ」
そして
「ハードが違ってもソフトのおかげで同じ機能を同じ操作感で扱えるということ」
は、ユーザにとってはありがたいことです。

注釈

    厳密に言うと、アプリによっては、古い機種には対応していない事例もあります。


ハードとソフトの特徴 その3

そんな最強に見えるハードとソフトのタッグにも限界があります。それは、
「ソフトはハードの限界を超えることはできない」
ということです。どう言うことかと言うと、ある機能を提供するのに必要となるハードが備わっていなかったり、その性能が足りていないものをソフトでカバーしてあげるということはできません。

ハードウェアとソフトウェアの特徴(ソフトウェアはハードウェアの限界を超えれない)

例えば、iPhoneを決済端末へかざして支払いをするApple Pay、日本だとおサイフケータイという呼び名で知られていますが、これはiPhone4では利用することができません。なぜなら、それに使用されている「NFC」という規格のアンテナつまりハードがiPhone4には備わっていないからです。ですので、いくらソフトを高度に作っても、ハードがない以上、Apple payに対応することはできません。

注釈

    「NFC」とはNear Field Communicationの略で、「Wi-Fi」や「Bluetooth」のような無線で通信する規格の一つです。近距離(数センチメートル)での通信という特徴を活かし、主に電子マネーを実現する技術として使用されています。

ハードとソフトの関係性

ハードウェアとソフトウェアの関係性

ハードとソフトの関係性は、楽器と演奏者の関係に似ています。楽器が出せる音色は決まっていますが、それをどう組み合わせるかによって、曲を無数に造ることができます。

このように、
「観客(ユーザ)を魅了するために、演奏者が、用意された楽器(ハード)を使って、創意工夫をこらした曲(ソフト)を造る」
そんなハードとソフトの関係性がお分かりいただけたのではないでしょうか。

ソフトを追加できないハード

では最後に、機能を後から追加できない例、つまり、ゲームのソフトやスマホのアプリを追加できない製品を紹介したいと思います。

ソフトウェアを後から追加できない家電製品

そんな製品あるの?と思われるかもしれません。実は生活家電がそれに当たります。生活家電は基本的にソフトを後から更新することができません。(2020年現在)

例えば炊飯器はご飯を炊くという機能を提供しています。もし炊飯器に既に備わっているハードを使用して、パンを焼くことができるとすれば、その調理方法を決めたパン焼きソフトを入れることで、後から炊飯器にパンを焼くという機能を追加することができるわけです。

ソフトウェアを後から追加できない製品(機能追加にハードウェアの買い替えが必要)

ですが、現在の生活家電は基本的にソフトを追加できるように作られていません。そのため、もしパンを焼きたくなったら、パン焼き器というハードを新たに購入する必要があります。


車もソフトを後から追加できない製品でしたが、最近では、購入後にソフトをインストールして機能追加できるようになってきています。生活家電も時代とともに機能追加できるように変わっていくかもしれません。

まとめ

最後に、振り返りながらここまでの内容をまとめていきます。今回、ハードウェアとソフトウェアの違いや特徴について解説して来ました。

まとめ

ハード・ソフトの違い、役割は、

  • ハードは、「人間からの指示を受けたり、その結果を表現する物理的な機械」であって
  • ソフトは、「ハードの挙動を決める」役割を担っていました。

またそれらの特徴として、

  • 「一つハード対して、ソフトを変更することで機能を無数に提供できる」こと
  • 「ハードが異なっても、ソフトによって同じ機能を同じ操作感で提供できる」こと
  • 「ソフトはハードの限界を超えることはできない」こと

を説明しました。


ということで、今回は以上になります。

よし

ここまで、記事をお読み下さり、ありがとうございました。

ほなね!