CPU

Last-modified: 2024-03-03 (日) 19:50:53

CPUとは

CPUとはCentral Processing unitの略で、中央演算処理装置とも呼ばれている、パソコンのいわば頭脳。
内部には数十億個ともいわれるトランジスタ・半導体群が集まっており、ここでPC全体の指揮命令をしている。指揮官ポジションと言ったところか。
ここであらかたの性能が決まるので、必要に応じてスペックを上下させるのが良い。
またグラフィック機能を内蔵しているものもあり、その場合はGPUがなくても映像出力させることができる。だがYoutubeで動画干渉する程度の能力しかなく、本格的な3Dゲームをしたい場合にはどう頑張っても無理。
代表的な製造メーカーはIntel、AMD。

製造メーカー代表製品CPUソケット備考
INTELXeon®シリーズ、Core™シリーズLGA○○~LGA2011-V3、LGA2011など
AMDRyzen™シリーズ、EPYC™AM△△AM4、AM4+など

クロックとは

上記にもあるように、CPUが単位時間当たりでどれほど演算できるかを指す。

例えば、5.0GHzの場合、5,000,000,000回演算している。

T、G、Mって何?

TやG、Mなど、PCの世界では一般的に上記のような接頭語が用いられる。

これは1km(1000m*1)と同じように、膨大な数字でも一文字に抑えることができるため、PCだけではなく建築業界や物流業界、数学者などの間でもほぼ世界共通で使用されている。
下記は接頭語の一覧。

P(ペタ)T(テラ)G(ギガ)M(メガ)k(キロ)基準m(ミリ)μ(マイクロ)n(ナノ)
10の15乗倍10の12乗倍10の9乗倍10の6乗倍10の3乗倍110の-3乗倍10の-6乗倍10の-9乗倍
1,000,000,000,000,0001,000,000,000,0001,000,000,0001,000,0001,0000.0010.0000010.000000001

注意が必要なのが、メートルやグラムなどの単位と混同しないようにしなければならない点。

PCの世界ではByte(バイト)が主に使われるが、これは単位なので、これの前に接頭語を付ける必要がある。

1,000,000,000,000Byte=1TBとなる。注意しよう。

CPUやGPU、RAMなので使われるクロック周波数も同じ考え。

クロック、コア、スレッドとは

コアやスレッドなどの言葉は、主に同時処理の性能にかかわる単語。

コアは「人員」、スレッドは「手の数」と考えるとわかりやすい。

CPUという工場の中で、何人の人員がどのくらいの手の数で仕事をしているか考えるとわかりやすい。

シングルコアよりもデュアルコア、デュアルコアよりもマルチコアと増えていくと、処理能力が上がる。

これは、各コアで同時並行的に処理できるためである。

クロックは命令を出す回数とでも覚えておくとわかりやすい。

優秀な上司(高クロック)の元で優秀な社員(コア)がたくさんの仕事をこなす(スレッド)のと、
無能な上司の下でそこそこの社員が少ない仕事をこなすのでは、同じ仕事でも進みが違う。

同じクロック周波数でも、コアやスレッドが多ければ同時処理できる数が増えるのは簡単に想像できるだろう。

選定の方法

選定するときは、CPUソケットクロック周波数コアの数などで判断するとよい。
同じコア数でも、クロック周波数によっては性能が若干違う製品もある。

なお、CPUを低性能、GPUを超高性能な製品にしても、GPUは本来の力を発揮できない。

これはボトルネック効果*2によるもの。
なので、どれか一つ抜きんでて性能を上げるよりも、平均値を上げたほうが性能を発揮しやすい。
i9-13900.jpg
写真はIntel Corei9-13900。24コア32スレッド、ソケットLGA1700、基本クロックは1.5GHz、最大クロックは5.6GHz、PBPは65W、MTPは219WのCPU。
7950X.jpg
対して上の写真は AMD rayzen9 7950X。16コア32スレッド、ソケットAM5、基本クロックは4.5GHz、最大クロックは5.7GHz、PBPは88W、MTPは230W。


*1 k(キロ)は10の3乗倍
*2 いくら大きい瓶でも、口元が小さければ中身はちょろちょろとしか出てこない。これにたとえ、いくら高性能でもバランスが取れていないが故に本来の性能を発揮できなくなること