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、キロやギガを使用します。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 | 数 |
---|---|---|
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 |