CPU

CPUとは

CPU(Central Processing Unit)とはパソコンにおける中央処理装置にあたり、キーボード、マウスからの入力信号やメモリやハードディスクドライブとのデータのやりとりなどコンピューターにおける制御や演算などの処理を行う部品。プロセッサーとも呼ばれる。

CPUの仕組み

CPUは主にマザーボードにあり、様々なデバイスと連携しパソコン上で行われる制御・演算処理全般を担当する。CPUにはキャッシュメモリと呼ばれる高速に呼び出しが出来るSRAMが内蔵されており、各デバイスなどからの処理に時間を要するプログラムデータなどはキャッシュに格納しすぐに呼び出せるようにしている。またレジスタと呼ばれる記憶領域もCPU内にあり、CPUで処理する際にはここに一旦保管される仕組みになっている。
またCPUは多くの電力を使用するため、使用中は高い温度を発生させる。そのため、CPUが出す熱を低減させるため、多くのPCではCPUの近くには冷やすために風を送り込むファンが設置されている。

CPUの性能

CPUの性能は基本的に新しいほど性能は高くなるが、個別に見た場合は指標として主にキャッシュ容量、クロック周波数、コア数などによる違いがある。

キャッシュ容量

前述したキャッシュメモリは1次キャッシュ、2次キャッシュ・・・のように複数に別れ構造化されており、1次キャッシュが一番容量は小さくかつ処理速度が速い。このサイズが大きければ大きいほど、メモリに近い場所にCPUが頻繁に使うデータを置いて置くことが出来るため高速処理が可能になる。

クロック周波数

CPUはクロック周波数と呼ばれる周期的な信号により動くため、この単位が大きければ大きいほど処理の回数が大きくなるため高速になる。なおクロック周波数の単位はGHz(ギガヘルツ)で表示される規格が多い。

コア数

CPUには演算と制御が一体となったコアという核があり、コアに関して言えば単純にこの数が多ければ多いほど処理性能は高いと言える。現在パソコンにおける代表的なCPUとしては米国のIntel社とAMD社の二つのメーカーがあり、主流になっているIntelを例にあげるとCore iシリーズが一番性能が高く、下位版としてPentium、Celeron版が発売されている。
なおCore iシリーズにおいてはCore i9がコアが8以上、Core i7がコアが4つ以上、Core i5がコアが2つ以上、Core i3がコアが2つとなっており、Core i7が一番性能が高いがそれに伴って高価になっている。

一方のAMD製のCPUに関しては、現在Ryzen(ライゼン)と呼ばれるシリーズが標準となっており、Intelに対抗するようにRyzen ThreadripperがCore i9、Ryzen 7がCore i7、Ryzen 5がCore i5、Ryzen 3がCore i3の対抗種のような位置づけの製品としてそれぞれ提供されている。

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