ファームウェアとは？定義と具体例をわかりやすく解説

ファームウェアは実は「あらゆる場所」に存在しているのをご存じですか？少し不思議に感じるかもしれませんが、ファームウェアはハードウェアやソフトウェアと同じくらい、私たちの生活の中に浸透しています。

実際、次のような機器が正常に動作するのは、すべてファームウェアのおかげです。

• プリンターが印刷できる
• AED（除細動器）が作動する
• カーラジオが鳴る
• その他にも多数…

これらの例から、ファームウェアが何であるかはなんとなくイメージできたかもしれません。しかし、明確な定義となると曖昧なのではないでしょうか。

ファームウェアを本当に理解するには、まず「ソフトウェア」を理解し、次に「ハードウェア」を理解したうえで、最後にファームウェアへと進むのが効果的です。

この記事では、それぞれのトピックを身近な「料理」にたとえながら解説します。テクノロジーを学び始めたばかりの方でも問題ありません。

専門用語の難しい説明は省き、ソフトウェア・ハードウェア・ファームウェアの違いを誰でも理解できるようにまとめました。

この記事で学べること

• ソフトウェアとは何か？
• ハードウェアとは何か？
• ファームウェアとは何か？

ソフトウェアとは？

想像してみてください。今日の夕食のメニューがまったく決まらない――そんな状況です。

幸い、家に古い料理本を見つけました。そこで、料理本に載っているレシピの中から一品作ってみることにします。

料理本にはたくさんのレシピが載っており、それぞれのレシピには独自の手順（指示）が書かれています。

料理本におけるレシピとは、一皿の料理を作り上げるための手順（指示）の集まりだと考えることができます。

さらに、さまざまなレシピを作った経験をもとに、オリジナルの料理を生み出すこともできますよね？

ソフトウェアもまったく同じ仕組みです。

ソフトウェアプログラムとは、互いに連携して一つのプログラムを形成する命令（インストラクション）の集まりなのです。

 global  _main
    extern  _printf

    section .text
_main:
    push    message
    call    _printf
    add     esp, 4
    ret
message:
    db  'Hello, World', 10, 0

アプリケーションは、特定のタスクを実行するための大規模な命令の集まりです。オペレーティングシステム（OS）は、ソフトウェアとハードウェアのリソースを調整する、さらに大きな命令の集合体といえます。

• 料理本 ＝ ソフトウェア
• 夕食用の料理本 ＝ ソフトウェアの一種（アプリケーションまたはOS）
• レシピ ＝ プログラム

夕食を作るにはレシピが必要です。料理本の手順にひとつずつ従わなければならず、すべてのステップを完了して初めて、夕食が完成します。

同じように、コンピュータがあるタスクを遂行するにはソフトウェアが必要であり、コンピュータはソフトウェアが機能するよう、すべての命令に従わなければなりません。

つまり、ソフトウェアは命令が実行されている間、そして実行された後も「動作している」といえます。

ハードウェアとは？

夕食を作るためには、料理本に書かれた手順が必要です。

同時に、鍋やフライパン、包丁、そして食材といったさまざまな道具も必要になります。これこそが「ハードウェア」に相当します。

つまり、料理本（ソフトウェア）が指示を与えることで、初めて料理（作業）が可能になるのです。

ハードウェアが動作するには、何をすべきかを指示するソフトウェア（命令の集まり）が不可欠です。

言い換えれば、ソフトウェアがハードウェアに指示を出し、ハードウェアを動かしているということです。

• 調理器具 ＝ ハードウェア
• レシピ ＝ ソフトウェア

ソフトウェアなしには、ハードウェアを動かすことはできません。レシピがなければ、目の前の道具や食材を使って何をすればいいのか分からないのと同じです。

逆に言えば、ソフトウェアなしのハードウェアとは、加熱していない食材をただ口に運ぶようなもの。おいしくありませんよね。

料理にさまざまな種類があるように、コンピュータのハードウェアにもさまざまな種類があります。たとえば：

• CPU（中央演算処理装置）
• RAM（メモリ）
• GPU（グラフィックス処理装置）
• その他にも多数…

ファームウェアとは？

プログラムとは、コンピュータが読み取る命令の集まりのことです。

ここで、ちょっとした軽食やデザートを作りたいだけの場合を考えてみましょう。家族全員分の夕食を作るときほど多くの食材は必要ないですよね？

同じ発想で、電子レンジ上で動かしたいソフトウェアがあるとします。電子レンジを動かすために、コンピュータが持っているハードウェアのすべては必要ありませんよね。電子レンジを動かすのに必要なものだけで十分です。

あるいは、プリンター上で動かしたいソフトウェアがある場合も同じです。プリンターを動かすのにコンピュータのすべてのハードウェアは必要なく、プリンター専用のソフトウェアだけでよいのです。

• 電子レンジのソフトウェア ＝ ファームウェア
• プリンターのソフトウェア ＝ ファームウェア

つまり、ファームウェアとは「コンピュータではなく、ハードウェア機器本体に組み込まれたソフトウェア」にほかなりません。

ファームウェアによって、特定のハードウェアが特定のタスクを確実に遂行できるようになるのです。

まとめ

最後までお読みいただきありがとうございました！この記事を通じて、次の3つの違いが理解できたはずです。

• ソフトウェア
• ハードウェア
• ファームウェア

マイクロプロセッサの写真提供：Pok Rie（Pexels）