CMOSとは何か？仕組みやBIOSとの違い、主な用途を徹底解説

CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補型金属酸化膜半導体）は、パソコンのマザーボード上に搭載された小容量のメモリで、BIOSの設定情報を保存するために使用されています。日付や時刻の管理、一部のハードウェア設定など、システムの動作に欠かせないデータを保持しており、パソコンにとって非常に重要な存在です。この記事では、CMOSとは何か、そして何に使用されるのかを詳しく解説します。

CMOSとは何か？

CMOSは、前述のとおりマザーボード上に搭載された小容量の記憶領域で、BIOSの設定を保存するために使われます。N型トランジスタとP型トランジスタで構成されており、両者が相補的（逆）な構成で接続されているのが特徴です。つまり、一方のトランジスタをONにする信号が、もう一方をOFFにする仕組みになっており、この構成によりプルアップ抵抗なしで論理デバイスを設計することが可能です。

CMOSには、高速動作、高いノイズマージン、低消費電力、幅広い入力電圧での動作が可能といった多くのメリットがあります。

CMOSは何に使用されるのか？

CMOSは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、静的RAM（SRAM）など、さまざまなチップに幅広く採用されています。パソコンではBIOSと連携して動作するため、ここからはその仕組みを見ていきましょう。

パソコンのマザーボード上にはCMOSチップが搭載されており、このチップはRAMの特性を受け継いでいます。つまり、パソコンの電源を切ると設定内容が消えてしまうのです。しかし、CMOSバッテリーによって常に電力が供給されるため、パソコンの設定が失われることはありません。

そのため、パソコンの電源を入れると、CMOSチップが必要な情報をBIOSへ提供し、システムの起動が行われるという流れになります。

なお、CMOSセンサーはデジタルカメラで画像をデジタルデータに変換する用途などにも広く使われていますが、パソコンにおいてはBIOS設定の保存が主な役割となります。

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BIOSとCMOSの違いは何か？

BIOS（Basic Input/Output System：基本入出力システム）は、パソコンの起動時からオペレーティングシステムが制御を引き継ぐまでの間、コンピュータ全体を管理するプログラムです。一方、CMOSは、BIOSが日付、時刻、その他のシステム構成情報を保存しておく場所にあたります。

つまり、CMOSとBIOSは密接に関係していますが、CMOSは物理的なチップであるのに対し、BIOSはシステムを起動するためのファームウェアであるという点が大きな違いです。

本記事が、CMOSの概要とその用途を理解する一助となれば幸いです。

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