ムリなくCPUの性能をアップする【マルチコア】

マルチコア


CPUの性能を向上させるにはクロック周波数を大きくしバス幅を増やせばいいのです。しかし、ことは単純にはいきません。

とくにクロック周波数については現時点(2022年現在)において限界を迎えつつあります。クロック周波数を増大させると発熱してしまいCPUが上手く働かなくなってしまうからです。消費する電力も大きくなりますから、あまりスマートは方法とはいえません。

しかし、それらの問題を解決する方法があります。この記事ではそのひとつであるマルチコアについて解説してきます。

マルチコアプロセッサとは?


マルチコアプロセッサは1つのCPUにつき複数のコア演算回路のこと)を持っています。コアを複数持つことでもCPUの処理能力を向上させることができるのです。

そして何より、使用しないコアのクロック停止したり(クロック・ゲーティング電源供給停止したり(パワー・ゲーティング)することで電力の管理もできます。

これにより、クロック周波数を上げることなく消費電力を抑えながらCPUの処理向上を実現できるというわけです。

ちなみに、

  • 2つのコアをもつCPUをデュアルコアプロセッサ
  • 4つのコアをもつCPUをクアッドコアプロセッサ
  • 6つのコアをもつCPUをヘキサコアプロセッサ
  • 8つのコアをもつCPUをオクタルコアプロセッサ


といったように、備え付けられているコアの数によって呼称が変わることもあります。

そもそも「プロセッサ」とは?


CPUは別名「プロセッサ」と呼ばれることもありますが、CPUプロセッサ違いはどのようなところにあるのでしょうか。

プロセッサはCPU、MPU、GPUなどの総称で、ようは処理装置全体を指します。つまり狭い意味でのプロセッサCPUで、広い意味ではCPUに加えてMPUやGPUなどの処理装置含まれるわけです。

細かいことを抜きにすれば「プロセッサ=CPU」と捉えても大丈夫ですが、文脈によって随分変わってきそうですね。

マルチコア処理


マルチコアプロセッサではそれぞれのコアがプログラムを同時並行で処理しています。演算回路が複数あるわけですから、それぞれの回路で処理をこなしていけばいいわけです。

もちろん、前述のとおり利用状況に応じてコアの電力を管理することもできます。これにより柔軟かつ効率よくCPUを稼働させることができるのです。

マルチコアとスーパースカラ方式との違い


並行処理にはマルチコアのほかにスーパースカラ方式があります(スーパースカラ方式についてはこちらで説明しています)。

これらの違いをひとことで言うなら、スーパースカラ方式では命令単位で並行処理し、マルチコア処理ではプログラム単位で並行処理をおこないます。さらにいうならひとつの演算装置で並行処理をするか、複数の演算装置で並行処理をするかの違いともいえます。

つまり、マルチコアとスーパースカラ方式との違いは、扱うプログラムの単位コアの数にあると言えそうです。





それでは、今回はここまでといたします。
最後までお読みいただきありがとうございます。


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