中央処理装置(CPU)

CPU、CPUコア、クロック速度などに関するすべて

中央処理装置(CPU)は、コンピュータの他のハードウェアおよびソフトウェアからのコマンドの大部分を解釈して実行するコンピュータコンポーネントである。

あらゆる種類のデバイスは、デスクトップ、ラップトップ、 タブレットコンピュータ、スマートフォン、さらにはフラットスクリーンテレビを含むCPUを使用します。

Intel、AMDはデスクトップ、ラップトップ、サーバーの2つの最も人気のあるCPUメーカーであり、Apple、NVIDIA、およびQualcommは大きなスマートフォンとタブレットCPUメーカーです。

プロセッサー、コンピューター・プロセッサー、マイクロプロセッサー、中央プロセッサー、および「コンピューターの頭脳」を含む、CPUを記述するために使用される多くの異なる名前が表示される場合があります。

コンピュータモニタハードドライブは、時にはCPUと呼ばれることもありますが、これらのハードウェアはまったく異なる目的を果たしており、決してCPUと同じではありません。

CPUの外観とその場所

現代のCPUは通常、小さくて正方形で、その下側には多くの短い丸い金属コネクタがあります。 いくつかの古いCPUには、金属製のコネクタの代わりにピンがあります。

CPUは、 マザーボード上の CPU「ソケット」 (または時には「スロット」)に直接取り付けられ ます 。 CPUはソケットのピン側を下にして挿入され、小さなレバーがプロセッサの固定に役立ちます。

しばらくしても、現代のCPUは非常に熱くなります。 この熱を消散させるためには、ほとんどの場合CPUの上にヒートシンクとファンを直接取り付ける必要があります。 通常、これらはCPU購入でバンドルされています。

水冷キットや相変化ユニットなど、より高度な冷却オプションも用意されています。

上で述べたように、すべてのCPUが底面にピンを持っているわけではありませんが、ピンの曲がりやすいです。 特にマザーボードに取り付けるときは、取り扱いに十分注意してください。

CPUクロック速度

プロセッサのクロック速度は、ギガヘルツ(GHz)で測定された任意の秒で処理できる命令の数です。

例えば、毎秒1命令の命令を処理できる場合、CPUは1Hzのクロック速度を有する。 これをより現実的な例に補完すると、3.0 GHzのクロック速度を持つCPUは毎秒30億命令を処理できます。

CPUコア

一部のデバイスにはシングルコアプロセッサが搭載されているものもあれば、デュアルコア(またはクアッドコアなど)のプロセッサを搭載しているものもあります。 既に明らかなように、2つのプロセッサユニットを並行して動作させると、CPUが毎秒2回の命令を同時に管理することができ、パフォーマンスが大幅に向上します。

一部のCPUは、ハイパースレッディングと呼ばれる1つの物理コアごとに2つのコアを仮想化できます。 仮想化とは、4つのコアのみを持つCPUが8つのCPUを持つように機能し、追加の仮想CPUコアが別々のスレッドと呼ばれることを意味します。 物理的なコアは、 仮想 的なコアよりも優れた性能を発揮します。

CPUが許可すると、アプリケーションによってはマルチスレッドと呼ばれるものを使用できます。 スレッドが単一のコンピュータプロセスとして理解されている場合、単一のCPUコアで複数のスレッドを使用すると、一度に多くの命令を理解して処理することができます。 ソフトウェアによっては、複数のCPUコアでこの機能を利用できるため、さらに多くの命令を同時に処理することができます。

例:インテルCore i3対i5対i7

いくつかのCPUが他のCPUより速い方法のより具体的な例については、インテルがそのプロセッサをどのように開発したかを見てみましょう。

命名の疑いがあるように、Intel Core i7チップはi3チップよりも優れたi5チップよりも優れています。 なぜ他のものよりも優れているか悪いのかは少し複雑ですが、理解するのはかなり簡単です。

Intel Core i3プロセッサはデュアルコアプロセッサですが、i5およびi7チップはクアッドコアです。

Turbo Boostはi5とi7チップの機能で、3.0 GHz〜3.5 GHzのような基本速度よりも速くクロック速度を上げることができます。 Intel Core i3チップにはこの機能がありません。 「K」で終わるプロセッサモデルはオーバークロックすることができます。これは、この追加のクロック速度が常に強制的に利用されることを意味します。

前述のように、ハイパースレッディングは、CPUコアごとに2つのスレッドを処理できるようにします。 つまり、ハイパースレッディングをサポートするi3プロセッサは、デュアルコアプロセッサであるため、同時に4つのスレッドをサポートします。 Intel Core i5プロセッサはHyper-Threadingをサポートしていないため、同時に4つのスレッドで動作することができます。 しかし、i7プロセッサはこの技術をサポートしているため、(クアッドコアであるため)同時に8つのスレッドを処理できます。

継続的な電力供給を受けないデバイス(スマートフォン、タブレットなどのバッテリ駆動製品)に内在する電力の制約のため、i3、i5、i7のいずれの場合でも、プロセッサはデスクトップと異なりますCPUは性能と消費電力のバランスをとらえなければならないという点で、

CPUに関する詳細

1つのCPUが別のCPUより優れているかどうかを決める唯一の要因は、クロック速度でも単純なCPUコア数でもありません。 多くの場合、コンピュータで実行されるソフトウェアの種類、つまりCPUを使用するアプリケーションに最も依存します。

1つのCPUはクロック速度が遅いが、クアッドコアプロセッサであるが、別のCPUは高いクロック速度を有するが、デュアルコアプロセッサのみである。 どのCPUが他のCPUより優れているかを決定することは、CPUがどのように使用されているかによってまったく異なります。

例えば、複数のCPUコアで最高の性能を発揮するCPUを必要とするビデオ編集プログラムは 、クロック速度の速いシングルコアCPUよりも低クロック速度のマルチコアプロセッサでうまく機能します。 すべてのソフトウェアやゲームなどが1つまたは2つ以上のコアを利用するわけではなく、利用可能なCPUコアを無駄にすることはありません。

CPUの別のコンポーネントはキャッシュです。 CPUキャッシュは、一般的に使用されるデータを一時的に保持する場所のようなものです。 CPUは、これらの項目にランダムアクセスメモリ( RAM )を呼び出す代わりに、どのデータを使用し続けているかを判断し、使用し続けると仮定してキャッシュに格納します。 キャッシュはプロセッサの物理的な部分であるため、RAMを使用するよりも高速です。 より多くのキャッシュとは、そのような情報を保持するためのスペースを意味します。

お使いのコンピュータが32ビットまたは64ビットのオペレーティングシステムを実行できるかどうかは、CPUが処理できるデータユニットのサイズによって異なります。 より多くのメモリに同時にアクセスすることができます.64ビットのプロセッサでは32ビットのプロセッサよりも大きなメモリを使用できます。そのため、64ビットのオペレーティングシステムとアプリケーションは32ビットプロセッサでは実行できません。

ほとんどの無料のシステム情報ツールで 、コンピュータのCPUの詳細と他のハードウェア情報を見ることができます

各マザーボードは特定の範囲のCPUタイプしかサポートしていませんので、購入する前に必ずマザーボードメーカーに確認してください。 CPUは必ずしも完全ではありません。 この記事では、 何が間違っているのかを説明します