CPUとは

CPUとは

CPUって何?

■コンピュータの脳

CPU(Central Processing Unit)はコンピュータの中で処理装置として動作する電子回路のことで、中央演算処理装置と訳されることもあります。
CPUは、プログラムとして記述された命令列を順次処理する演算処理を行う、いわば人間の脳として動作するハードウェアです。
CPUの性能によって、コンピュータの処理能力が大きく変わります。

■CPUの性能

CPUの性能は、ビット数、クロック周波数、2次キャッシュメモリの容量、コア数、ハイパースレッッディングの有無など、さまざまな要因によって決定します。

ビット幅

ビット(bit)は、デジタル処理で扱う2進法の情報1桁を意味します。
CPUが内部演算回路やデータバスで一度に処理できるビット数をビット幅と呼び、この値が大きければ大きい程、1度に処理できるデータ量が大きくなります。
パソコン用途のCPUとして、古くは4bitや8bitのCPUも存在しましたが、2014年現在では、32bitもしくは64bitのCPUが最も多くなっています。

クロック周波数

クロック周波数は、1秒間に刻むクロックの数のことで、単位はHz(ヘルツ)で表されます。
CPUはこのクロックに合わせながら処理を行うため、クロック周波数の値が大きければ大きい程、一定時間内に処理できる回数が多くなります。
以前は、このクロック周波数の値でCPUの性能の良し悪しを単純に評価することもありましたが、現状ではクロック周波数の値だけでの性能評価は難しくなっています。

2次キャッシュメモリの容量

2次キャッシュメモリはCPUの内部に設けられたメモリのことで、メインメモリと比較してデータの読み書きをより高速に行うことができます。
この2次キャッシュメモリの容量が多くなるほどより多くの情報を2次キャッシュメモリ内に記憶しておくことができるため、CPUがメインメモリにアクセスする回数を減らすことができます。
その結果として、CPUの処理速度を向上させることができます。

コア数

コアはCPUの中心部分であり、演算処理を行っています。
従来は1つのCPUには1つのコアしかなく、このようなCPUをシングルコア(Single-core)と呼びます。
それに対し、2006年頃から1つのCPUの中に2つのコアが設けられたCPUが登場しました。
このようなCPUをデュアルコア(Dual-core)と呼びます。
演算処理を行うコアの数が増えることで、デュアルコアのCPUはシングルコアのCPUよりもより高速に処理を実行できます。
また、デュアルコアよりもさらに多くのコアを備えたCPUも登場していて、4つのものをクアッドコア (Quad-core)、6つのものをヘキサコア (Hexa-core)、8つのものをオクタルコア (Octal-core) 又はオクトコア (Octo-core) と呼びます。
また、コアを複数備えたCPUを総称してマルチコアと呼びます。

ハイパースレッディング

ハイパースレッディングは、CPUの処理中に発生する待ち時間を有効活用することで、OSに対して1つのCPUを2つのCPUのように見せかける仮想化技術です。
この技術により異なる処理を同時に進めることができるため、処理時間を短縮することができます。

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