CPU

第8章 コンピュータ

CPU

コンピュータにおいて、制御装置と演算装置を合わせた装置をCPU(Central Processing Unit:中央処理装置)と呼びます。記憶装置に格納されたプログラムを読み取り、命令を解読・演算するのがCPUです。CPUの性能、クロック周波数は出題率が高いため、修士学生レベルまで深く勉強してください。

CPU

 CPUは、制御装置と演算装置を合わせた装置です。中央処理装置(Central Prcessing Unit)、またはプロセッサと呼ばれます。コンピュータプログラムの実行自体を制御する装置で、命令の解読や演算、各装置の動作制御を行います。

装置 説明
演算装置 四則演算や論理演算などのコンピュータ内の瑩山全般を行う装置
制御装置 コンピュータのプログラムが円滑に実行されるように制御する装置

CPUの性能 クロック周波数

 次に、クロック周波数について解説します。クロック周波数とは、コンピュータが1秒あたりに何回クロックを刻むかを表した数値です。単位は、Hz(ヘルツ)を使います。

 1つのクロックのことをクロック信号といい、一定時間内にクロック信号が多ければ多いほど、コンピュータの処理性能が高いことを意味します。

 コンピュータの処理性能とは「頭の回転の速さ」のことです。処理が速いコンピュータもあれば、遅いコンピュータもあります。

 クロック周波数が高いコンピュータほど処理性能が上がるため、上図では2000Hzの周波数を持つコンピュータBの方が短時間で多くの処理が可能です。

CPU性能を高める方法

 CPUの処理性能を高めるためには、大きく2つの方法があります。1つは、CPUを増やす方法。もう1つは、CPU内部の中枢部コアとも呼ばれる)を増やす方法です。中枢部(コア)は、CPU内部にある演算回路のことで、CPUの中核になる部分です。

 複数のCPUでコンピュータを構成する方式を、マルチプロセッサといいます。複数のコアを搭載しているコンピュータを、マルチコアプロセッサといいます。

デュアルプロセッサ:2つのCPUを搭載したCPUのこと。

デュアルコアプロセッサ:2つのコアを搭載したCPUのこと。

数字の単位

 数字の表記には、キロギガを使用します。0(ゼロ)を何度を加えると読みにくい数字や、あまりにも小さいため何度も0を書かないといけない小数は、以下のような記号を使って表記します。クロック周波数やデータ量を表すときは、データの大小が激しいため、頻繁に使用する記号です。

単位 読み方
K キロ 10³
M メガ 10⁶
G ギガ 10⁹
T テラ 10¹²
m ミリ 10⁻³
μ マイクロ 10⁻⁶
n ナノ 10⁻⁹
p ピコ 10⁻¹²
完了して続く