コンピューターや電子機器の世界について学んだばかりの場合、さまざまな部品を指すために使用される用語が混乱する可能性があります。あなたが目にしたことがあるコンポーネント用語の 1 つに「CPU」があります。これは「 中央処理装置 」の略です。
CPU は、スマートウォッチ、コンピューター、サーモスタットなど、所有するほぼすべてのデバイスに搭載されています。これらは命令の処理と実行を担当し、デバイスの頭脳として機能します。ここでは、CPU がデバイスの他の部分とどのように相互作用するのか、また CPU がコンピューティング プロセスに不可欠な理由について説明します。
CPU を CPU たらしめているものは何ですか?
CPU はコンピューティング デバイスを定義するコア コンポーネントであり、非常に重要ですが、CPU は他のハードウェアと並行してのみ機能します。シリコン チップは、デバイス内のメイン回路基板 (マザーボードまたはメインボード) にある特別なソケットに取り付けられます。情報が一時的に保存されるメモリとは別のものです。また、画面に表示されるビデオや 3D グラフィックスをレンダリングするグラフィックス カードやグラフィックス チップからも分離されています。
CPUは、数十億個の微細なトランジスタを単一のコンピュータチップ上に配置することによって作られます。これらのトランジスタにより、CPU はシステムのメモリに保存されているプログラムを実行するために必要な計算を実行できるようになります。小さなスイッチとして機能し、オンとオフの状態を切り替え、ビデオの視聴やメールの作成など、デバイス上のすべてのアクションの基礎となる 2 進数の 1 と 0 を伝えます。
CPU テクノロジーにおける最も一般的な進歩の 1 つは、トランジスタの小型化です。これは、 ムーアの法則 と呼ばれる、数十年にわたる CPU 速度の向上につながりました。
最新のデバイスのコンテキストでは、デスクトップまたはラップトップには、システムの多くの処理機能を実行する専用の CPU が搭載されています。モバイル デバイスと一部のタブレットでは、代わりに、CPU を他のコンポーネントと一緒にパッケージ化したチップであるシステム オン チップ (SoC) が利用されます。 Intel と 。これは、標準的な CPU 機能以上のことができることを意味します。
CPUは実際に何をするのでしょうか?
その中核となる CPU は、プログラムまたはアプリケーションから命令を受け取り、計算を実行します。このプロセスは、フェッチ、デコード、実行という 3 つの主要な段階に分かれています。 CPU は RAM から命令をフェッチし、その命令が実際に何であるかをデコードし、CPU の関連部分を使用して命令を実行します。
実行される命令または計算には、基本的な算術演算、数値の比較、関数の実行、またはメモリ内での数値の移動が含まれる場合があります。コンピューティング デバイス内のすべては数値で表されるため、CPU は信じられないほど高速に動作する計算機と考えることができます。結果として生じるワークロードは、Windows を起動したり、YouTube ビデオを表示したり、スプレッドシートで複利を計算したりする可能性があります。
最新のシステムでは、CPU は必要に応じて専用のハードウェアにデータを供給することで、サーカスの団長のように機能します。たとえば、CPU は、ゲーム中に燃料ドラムを撃ったために爆発を表示するように グラフィック カードに 指示したり、より迅速にアクセスするために Office ドキュメントをシステムの RAM に転送するようにソリッド ステート ドライブに指示したりする必要があります。
コア、クロック、コスト
もともと、CPU には単一の処理コアがありました。今日の最新の CPU は複数のコアで構成されており、一度に複数の命令を実行できるため、単一チップ上に複数の CPU が効果的に詰め込まれています。現在のエントリーレベルのプロセッサには 2 ～ 4 コアが搭載されていますが、ゲーム デバイスや PC では 6 ～ 8 コアが主流です。ハイエンド モデルでは最大 32 コアを搭載でき、プロフェッショナル ハードウェアではそれを超えることができます。
多くのプロセッサでは、同時マルチスレッドと呼ばれるテクノロジも採用されています。単一の物理 CPU コアが 2 行の実行 (スレッド) を同時に実行できるため、オペレーティング システム側では 2 つの「論理」コアとして見えると想像してください。これらの仮想コアは同じリソースを共有するため、物理コアほど強力ではありませんが、全体として、互換性のあるソフトウェアを実行する際の CPU のマルチタスク パフォーマンスの向上に役立ちます。
CPU を見ると、クロック速度が目立つように宣伝されます。これは、CPU が 1 秒あたりに処理できる命令数を実質的に示す「ギガヘルツ」(GHz) の数値ですが、パフォーマンスに関する全体像ではありません。クロック速度は、同じ製品ファミリまたは世代の CPU を比較するときに主に影響します。他のすべてが同じ場合、クロック速度が速いほど、プロセッサも高速になります。ただし、2010 年の 3GHz プロセッサは、新しいモデルのより高度な基盤シリコンにより、2020 年の 2GHz プロセッサよりも処理量が少なくなります。
CPU にいくら支払えばよいでしょうか?購入できる 最高の CPU について いくつかの提案を提供するガイドが いくつかあります。ただし、一般的な概要としては、ハードコア ゲーマーやビデオ編集を検討している人でない限り、200 ドルから 300 ドル以上を費やす必要はありません。最新のハードウェアを避け、代わりに最新世代の CPU を使用することで、コストを抑えることができます。
Intel CPU の場合、これは第 12 世代または第 13 世代のチップを意味します。製品名から世代を判断できます。たとえば、Core i7-10700K は古い第 10 世代のチップですが、 は新しい第 13 世代のチップです。
AMD も Ryzen CPU で同様のことを行っています。Ryzen 9 3950X は第 3 世代のチップですが、Ryzen 7 5700X は同社の Zen 3 アーキテクチャに基づく第 4 世代の CPU です。 Ryzen 4000 はラップトップ チップラインとして、APU 形式でリリースされましたが、システム ビルダーを通じてデスクトップで入手できるのは非常に限られていました。それを念頭に置くと、 Ryzen 7000 が (技術的には) AMD Ryzen CPU の第 5 世代であるかどうかは議論の余地がありますが、これは最新であり、つい最近、AMD はラップトップ、APU、デスクトップ プラットフォームを Ryzen 7000 のバナーの下に統合しました。
CPUはどのくらい重要ですか?
最近では、CPU はシステム全体のパフォーマンスにとって以前ほど重要ではありませんが、依然としてコンピューティング デバイスの応答と速度に重要な役割を果たしており、CPU がなければまったく動作しません。一般にゲーマーはクロック速度が高いほどメリットが得られますが、CAD やビデオ編集などの本格的な作業では CPU コア数が増えることで改善が見られます。
CPU はシステムの一部であることに留意する必要があります。そのため 、十分な RAM と、CPU に を確認する必要があります。通常、パフォーマンスとコストの両方の点で PC 内である程度のバランスが必要となるため、おそらく最大の疑問符がグラフィック カードに表示されるでしょう。
CPU の役割を理解したので、コンピューティング ハードウェアについて知識に基づいた選択を行うことができるようになります。 AMD と Intel の最高のチップ について詳しく知るには、このガイドを使用してください。