CPUとは何ですか？ （中央処理装置）

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ほとんどのコマンドの解釈と実行を担当するコンピュータコンポーネントです。

CPUを使用するデバイスの種類

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

IntelとAMDはデスクトップ、ラップトップ、サーバーで最も人気のある2つのCPUメーカーであり、Apple、NVIDIA、Qualcommはスマートフォンとタブレットの大手CPUメーカーです。

CPUを説明するために使用されるさまざまな名前が表示される場合があります。これには、プロセッサ、コンピュータプロセッサ、マイクロプロセッサ、中央処理装置、「コンピュータの頭脳」などが含まれます。

コンピュータのモニターやハードドライブが非常に間違っている場合があります CPUと呼ばれますが、これらのハードウェアはまったく異なる目的を果たし、CPUと同じものではありません。

CPUの外観と配置場所

最近のCPUは通常小さくて正方形で、その下側に多くの短い丸い金属製のコネクタがあります。一部の古いCPUには、金属製のコネクタではなくピンが付いています。

CPUは、マザーボード上のCPU「ソケット」（または場合によっては「スロット」）に直接接続します。 CPUはソケットピン側を下にして挿入され、小さなレバーがプロセッサを固定するのに役立ちます。

少しでも実行した後、最近のCPUは非常に熱くなる可能性があります。この熱を放散させるために、ほとんどの場合、CPUの真上にヒートシンクとファンを取り付ける必要があります。通常、これらはCPU購入にバンドルされています。

CPUとヒートシンクの取り付け方法

水冷キットや相変化ユニットなど、その他のより高度な冷却オプションも利用できます。

すべてのCPUの底面にピンがあるわけではありませんが、あるCPUでは、ピンが簡単に曲がります。取り扱いの際、特にマザーボードに取り付ける場合は、細心の注意を払ってください。

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1秒間に処理できる命令の数です。

たとえば、CPUが1秒ごとに1つの命令を処理できる場合、CPUのクロック速度は1Hzです。これをより現実的な例に外挿すると、クロック速度が3.0 GHzのCPUは、毎秒30億の命令を処理できます。

CPUコア

一部のデバイスはシングルコアプロセッサを使用しますが、他のデバイスはデュアルコア（またはクアッドコアなど）プロセッサを搭載している場合があります。 2つのプロセッサユニットを並べて実行すると、CPUは毎秒2回の命令を同時に管理できるため、パフォーマンスが大幅に向上します。

一部のCPUは、使用可能な物理コアごとに2つのコアを仮想化できます。これは、ハイパースレッディングと呼ばれる手法です。 仮想化 つまり、コアが4つしかないCPUは、8つあるかのように機能し、追加の仮想CPUコアは個別のスレッドと呼ばれます。 。 物理的 ただし、コアは仮想よりもパフォーマンスが優れています。

CPUが許せば、一部のアプリケーションはマルチスレッドと呼ばれるものを使用できます。 。スレッドがコンピュータープロセスの単一の部分として理解される場合、単一のCPUコアで複数のスレッドを使用することは、より多くの命令を一度に理解して処理できることを意味します。一部のソフトウェアは、複数のCPUコアでこの機能を利用できます。つまり、さらに 命令は同時に処理できます。

例：Intel Core i3 vs. i5 vs. i7

一部のCPUが他のCPUよりも高速であるというより具体的な例については、Intelがどのようにプロセッサを開発したかを見てみましょう。

名前から推測できるように、IntelCorei7チップはi3チップよりも優れたパフォーマンスを発揮するi5チップよりも優れたパフォーマンスを発揮します。ある人が他の人よりもパフォーマンスが良いまたは悪い理由は少し複雑ですが、それでもかなり理解しやすいです。

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およびi7チップの機能であり、プロセッサが必要なときにいつでも、クロック速度を基本速度を超えて3.0GHzから3.5GHzなどに上げることができます。 IntelCorei3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できます。つまり、この追加のクロック速度を強制して常に利用できます。コンピューターをオーバークロックする理由の詳細をご覧ください。

ハイパースレッディングを使用すると、CPUコアごとに2つのスレッドを処理できます。これは、ハイパースレッディングを備えたi3プロセッサが4つの同時スレッドのみをサポートすることを意味します（デュアルコアプロセッサであるため）。 Intel Core i5プロセッサはハイパースレッディングをサポートしていません。つまり、4つのスレッドで同時に動作することもできます。ただし、i7プロセッサーはこのテクノロジー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。

継続的に電力が供給されないデバイス（スマートフォン、タブレットなどのバッテリー駆動製品）に固有の電力制約により、プロセッサーは、i3、i5、またはi7であるかどうかに関係なく、デスクトップとは異なります。 CPUは、パフォーマンスと消費電力のバランスをとる必要があります。

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CPUに関する詳細情報

クロック速度も、単にCPUコアの数も、あるCPUが別のCPUよりも「優れている」かどうかを決定する唯一の要因ではありません。多くの場合、コンピューター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大きく依存します。

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場合があり、別のCPUはクロック速度が高いがデュアルコアプロセッサにすぎない場合があります。どちらのCPUが他のCPUよりも優れているかを判断することは、CPUが何に使用されているかに完全に依存します。

たとえば、複数のCPUコアで最適に機能するCPUを要求するビデオ編集プログラムは、クロック速度の高いシングルコアCPUよりもクロック速度の低い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できるわけではなく、利用可能なCPUコアはほとんど役に立たなくなります。

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CPUのもう1つ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の一時的な保持場所のようなものです。これらのアイテムに対してランダムアクセスメモリを呼び出す代わりに、CPUは、使用し続けると思われるデータを決定し、保持することを前提としています。 それを使用して、キャッシュに保存します。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。キャッシュが多いほど、そのような情報を保持するためのスペースが増えます。

コンピューターが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。 64ビットプロセッサでは、32ビットプロセッサよりも多くのメモリに一度に、より大きな部分でアクセスできます。そのため、64ビット固有のオペレーティングシステムや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。

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商用コンピューターで利用可能な標準プロセッサーを超えて、量子力学の背後にある科学を使用して、量子コンピューター用に量子プロセッサーが開発されています。

各マザーボードは特定の範囲のCPUタイプのみをサポートしているため、購入する前に必ずマザーボードの製造元に確認してください。

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