データバス（データを運ぶバス）

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データバスとは

データバス（data bus）とは、CPU（中央処理装置）とメモリ・入出力装置の間で、実際のデータ（数値や文字の中身）を運ぶための伝送路のことです。バスには役割の異なる3種類がありますが、その中で「中身そのもの」を運ぶのがデータバスです。

身近な例で言うと、宅配便のトラックで運ばれる荷物の中身にあたります。「どの住所へ」を伝えるのがアドレスバス、「届けろ／受け取れ」と指示するのが制御バスなら、データバスは荷物そのものを乗せて運ぶ役割です。

上のツールで▶ボタンを押すと、CPUからメモリへ、そしてメモリからCPUへとデータ（緑の箱）が流れていく様子を確認できます。バス幅のボタンを切り替えると、一度に運べる量がどう変わるかも見られます。

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双方向の流れ

データバスの大きな特徴は、データが両方向（双方向）に流れることです。アドレスバスがCPUからメモリへの一方通行なのに対し、データバスは行きも帰りも使います。
・書き込み（ライト）：CPU → メモリの向きにデータが流れる
・読み出し（リード）：メモリ → CPUの向きにデータが流れる

ただし、行きと帰りを同時に流すわけではありません。同じ1本のバスを、ある瞬間は「行き」、別の瞬間は「帰り」と時間で使い分けるのが基本です。どちらの向きで使うかは、制御バスが伝える「読み出せ／書き込め」の指示で決まります。

一車線の道路を、時間帯で上り・下りを切り替えて使うイメージです。上のツールでステップを進めると、書き込み（CPU→メモリ）と読み出し（メモリ→CPU）でデータの流れる向きが反転するのを確認できます。

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バス幅と性能

バス幅とは、データバスで同時に通せる信号線の本数のこと。1本の線で1ビットを運べるので、バス幅32ビットなら一度に32ビットをまとめて運べます。高速道路の車線数が多いほど、一度に多くの車が通れるのと同じイメージです。

1回の転送量 = バス幅（ビット数）

例: 256ビットのデータを運ぶとき
・ 8bit幅 → 256 ÷ 8 = 32回
・32bit幅 → 256 ÷ 32 = 8回
・64bit幅 → 256 ÷ 64 = 4回
→ 幅が広いほど少ない回数で運べる

同じデータでも、バス幅が広いほど転送回数が減り、結果として速く運べます。覚えておきたいポイントは次のとおりです。
・バス幅が広い＝1回でたくさん運べる＝高速
・多くのCPUは32ビット幅や64ビット幅のデータバスを持つ
・実際の転送速度は、バス幅に加えて動作周波数（1秒に何回転送できるか）も影響する

上のツールでバス幅のボタンを切り替えると、256ビットを運ぶのに必要な転送回数が下のグラフで変化します。幅を広げるほど棒が短く（回数が少なく）なるのを確かめてみてください。