コンピュータやプロセッサには、CPUという略語がよく登場します。それは一体何なのか、その背景には何があるのか、わかりやすく解説します。
CPU – What it is
CPUは「Central Processing Unit」の略で、「中央処理装置」と訳されています。CPUはコンピュータのメインプロセッサであり、したがってコンピュータの中核をなすものです。
– CPUはパソコンの中にあります。メインボード上のソケットにあります。プロセッサーは動作中に発熱することがあるため、ファンなどの冷却装置で冷やす必要があります.
– 演算・制御の中心であるCPUは、あらゆるコンピュータに欠かせない部品です。同様に欠かせないのが、GPU（Graphics Processor）です。ただし、グラフィックユニットをCPUに搭載することも可能で、その場合は専用のグラフィックカードは必要ありません.
プロセッサーの動作速度は、コア数だけでなく、各コアのクロック周波数にも依存します。これは、プロセッサが決められた時間内にどれだけのクロックサイクルを処理できるかということを意味しています。
– 1クロックサイクル中に4つのステップが実行されます。入力された命令は、CPUのレジスタにバッファされ、デコードされて実行され、その結果がメモリに送り返されます。この4つのステップは、フェッチ（Fetch）、デコード（Decode）、エグゼキューション（Execute）、ライトバック（Writback）という技術用語で呼ばれています。
タスクマネージャーの「プロセス」でCPUの使用率を確認することができます。Windowsでは、[Ctrl]＋[Alt]＋[Del]のキー操作でタスクマネージャーを呼び出すことができます。Macbookでタスクマネージャーを呼び出す方法は、別の記事で解説しています。
異なるコアを持つCPU – それは何を意味するのか？
CPUは、プロセッシングユニットと呼ばれる複数のコアで構成されています。プロセッサのコアは、互いに独立して並列に動作するため、コア数が多いほど計算能力が向上します。
– ここでの一般的な呼称は、シングルコア・プロセッサー、デュアルコア・プロセッサー、クアッドコア・プロセッサー、あるいはそれ以上です。プロセッサのコア数が多ければ多いほど、より多くのタスクを並行して実行することができます。これで自動的にパワーアップします。
– 性能は、Hz（ヘルツ）、MHz（メガヘルツ）、GHz（ギガヘルツ）のいずれかで指定されます。ギガヘルツのプロセッサーは、1秒間に10億回の演算処理を行うことができます。厳密には1秒間に10億個の電流パルスがCPUで処理されます。大きな数字の割り算など、複雑な計算をするときには、数千個の電流パルスを消費します。その間に、数ギガヘルツの性能を持つプロセッサーが標準となっています。
– AMDとIntelは、主要なプロセッサメーカーです。新しいプロセッサーを搭載する場合は、まず、そのプロセッサーがメインボードと互換性があるかどうかを確認する必要があります。AMDとIntelのプロセッサーは、ソケットに接続するためのピンの配置が大きく異なります。
– AMDのCPUでは、コンタクトピンはプロセッサ上に配置されています。ソケットに差し込まれています。一方、インテルのプロセッサーには、このコンタクトピンがありません。その代わりに、プロセッサーを差し込むためのピンがソケットに直接配置されています。
