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とあるITエンジニアたちの備忘録

新米エンジニア5人がお送りする、ちょっとためになる話

CPUとかいうPCの頭脳(後編)

みなさん、こんにちは!!

どうも、来年2月に、ハイスペックPCの購入を検討しているサイタマです。

 

楽天カードのポイントが溜まっていたので、PCモニターを最近購入しました。

今度、商品のレビューと、PCモニターについて投稿しようと考えています。

 

さて、今回は「CPUとかいうPCの頭脳(後編)」について、投稿していきます。

前回の続きになりますので、前回をご覧になっていない方のために、リンクを張っておきます。

 

今回は、コア数について、解説していきます。

 

コア数

そもそもコアとは、演算処理を担当している部分です。

例えば、シングルコアの場合、実行できるプログラムは一つであり、複数のプログラムを一つ一つ処理していますが、デュアルコアや、クアッドコアのような、コアが複数あるマルチコア CPU だと、まるでシングルコア CPU 自体が複数あるように処理を分散させて実行するため、同時に動かせるプログラム数が複数になり、処理の高速化が実現できます。

マルチコア

マルチコアとは、一つのCPUに複数のコアの部分を搭載する技術です。

マルチコアの目的は、複数のプログラムの並列処理を行い、処理の効率化と高速化を実現することです。

マルチコアの技術が今現在も進化している背景には、前回解説したクロック数と関係しています。

1990年代後半から、企業間のクロック数の競争が激化していましたが、2000年代前半には、クロック数からコア数へと競争がシフトしていきます。

この背景には、クロック数の限界と、消費電力の増大と発熱の問題が顕在化したことが挙げられています。

クロック数の限界

2001年に、AMDが初めて1GHzを越えて以降、2010年には5GHz前後までクロック数の技術は向上しました。しかし、1GHzの1サイクルの時間内では、光速度でも30cmしか伝播できない物理法則の壁があるため、今後さらにクロックが高速化されて、5GHz以上や10GHzになったとしても、性能に著しい優劣は生じないとされています。

発熱と消費電力の問題

クロック数を高くすると、消費電力の増大や発熱の問題が顕在化していきます。

動作周波数が高いと駆動電圧も高くなるため、消費電力が増大していきます。それだけでなく、CPUを搭載している機器の発熱、騒音も動作周波数が高くなるにつれて、問題になってきます。

さらに、2003年頃にはモバイルパソコンなどの普及により、消費電力を抑えたCPUの需要が高まっていきます。

 

この2つの要因により、今現在もCPUはクロック数よりも、コア数を重要視しています。 

マルチコアのメリット

マルチコアのメリットの1つに、消費電力が少ない点が上げられます。マルチコアCPUなら、シングルコアよりも低い動作周波数で動かしても、高い処理能力を実現できますし、さらに動作周波数が低いと、駆動電圧を下げることが可能であるため、消費電力は低下します。なぜなら、消費電力は電圧の2乗に比例するので、少し電圧を下げただけでも消費電力を大きく下げられることができるからです。

 

まとめ

今現在もマルチコアの技術は発展を遂げています。

特にスマートフォンには、このマルチコアの技術が不可欠と言っても過言ではないと思います。

今では、オクタコア(8個のコア)CPUを搭載したスマートフォンも普及してきていますが、やはり発熱、消費電力の問題は解決できていない状態です。

今後、バッテリーの持続時間の向上には、マルチコア技術の発展が欠かせないと個人的には感じています。

 

次回

次回は、HTMLについて解説します。

また、次回お会いしましょう!

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