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CPU編

Last-modified: 2009-12-08 (火) 14:16:55

CPU

CPUとは「セントラル・プロセッシング・ユニット」の略で、「中央処理装置」という意味です。
パソコンの中心として、パソコン全体の処理・計算を行う、まさに頭脳と言える部分です。
ですから、このパーツの良し悪しがパソコンの性能に直結すると言っても過言ではありません。それほど重要なパーツです。

CPUは必ずCPUファン(要するに扇風機)とセットになっています。
CPU は高い電力を集中して使うため、使用中はすごい熱を持ち、そのままでは焼けてしまいます。
そこで、この CPUファン を付けて風を送って CPU を冷やしてやるのです。
この「熱」の問題は、パソコンにとって重要な問題です。

CPUの性能

パソコンの性能の一番重要な部分です。
まずは、CPUの性能の見方を覚えておきましょう。

クロック数

CPUの名前の表記の後ろに 「2.66Ghz」 とか 「3.4Ghz」 とか書いてある、数字の事です。
単純にこの数字が大きいほど、処理が速い=性能が良い、と思っていいでしょう。
CPUの性能はもちろん、パソコン自体の性能を見る時にも、一番に見るべき重要な数字です。
クロック数の単位は1000Mhz(メガヘルツ)以上は1Ghz(ギガヘルツ)になります。
2.66Ghzだと、2660Mhz です。

CPUの種類

  • Intel(インテル)社
Core i7
Intel(インテル)社が2008年11月に発表した、最新型のCPUです! 「コア」(処理を行う中心部分)が4つある「クアッドコア」の CPU です。 メモリとデータをやり取りする速度が大幅に向上しており、最新型のメモリの性能を引き出す事が出来ます。
また、コアが複数ある CPU は1つあたりのコアの性能が低めになる欠点がありましたが、使っていないコアがある時に使っているコアに電力を集中し、使用中のコアの性能を高める技術(ターボブーストテクノロジー)が導入されています。
ソケット(取り付け部)の形状が Core 2 Duo や Core 2 Quad とは違うため、新型のマザーボード(基盤)でないと使えません。
Core i5
Intel 社が 2009 年10月に発表した、Core 2 Quad の後継とされる CPU です。 「クアッドコア」の CPU ですが、Core i7 の技術を応用し、Core 2 Quad よりも高い性能を持っています。
基本的な性質は Core i7 と変わりませんが、Core i7 にある「ハイパースレッディング」という技術(CPU がその時に使っていない部分を有効利用するもの)は使用されていません。
価格も Core i7 より安く、新しい中間性能型の CPU として売り出されています。
Core 2 Quad
Intel 社が 2007 年に入って発表した、「コア(中心部)」 が4つある CPU です。
これを「クアッドコア(Quad Core)」と言い、同時に4つの作業を平行して行えます。 対応したソフトを使う場合や、たくさんのソフトを一度に動かす場合に、処理を4つに分散して行えるため処理効率が上がります。
高かった価格も徐々に下がっており、現在は一般化しています。
2009年の春までは最上位クラスの CPU でしたが、Core i7 の登場によって中間型の性能となりました。
Core 2 Duo
Intel(インテル)社が2006年の7月に発表した、新型のCPUです。
「コア」(処理を行う中心となる部分)が2つある「デュアルコア」のCPUです。
処理速度が速い、消費電力や発熱が低い、価格も一般的と3拍子揃ったCPUです。
ただし、使用するには Core 2 Duo に対応したマザーボードが必要になりますので、古いマザーボードを搭載したパソコンでは使用できません。
Pentium D
Intel社の新しいCPUで、コア(処理を行う中心となる部分)が2つあります。
これをデュアルコアと言い、これにより同時に2つの処理が出来るため、実質2つのCPUを積んでいるような使用環境になります。
ですが、複数のソフトウェアを同時に使うようなケースでない限り、その恩恵は大きくはありません。
1つのソフトでも、それがデュアルコアに対応していれば処理を2つのコアに分散して高速に処理できますが、対応していなければ通常と同じです。
Core
Intel社のノートパソコン用のCPUです。 2006年1月に登場しました。
「Core Duo」と「Core Soro」の2種類があり、Core Duo の方は Pentium D のようにデュアルコア(コアが2つ)の CPU となっています。
様々な最新技術に対応して処理速度を向上させ、さらにノートパソコンのために消費電力を抑えて発熱も低くなっています。
ただ、この Core の技術を普通のパソコンの CPU に応用して作ったものが Core 2 Duo であり、現在はノートパソコン用の Core 2 Duo も登場しているため、Core は「性能は少し劣るけど、安めのノートパソコン用CPU」という位置付けになっています。
Pentium 4
Intel(インテル)社が2000年頃に発表したCPUです。
安定性が高く、余力もあり、トラブルも少なく、使いやすいCPUです。
でも最近は、新型の Pentium D や Core の登場で旧式化しつつあります。
Pentium M
ノートパソコン用のCPUで、熱に弱いノートパソコンを守り、バッテリーも長持ちさせるために消費電力を抑えて、発熱量も少なくなっています。
また、最新技術によって処理速度も通常の Pentium より高くなっていました。
ただ Core の登場によって、古いタイプとなりました。
Pentium Dual-Core
Intel社の新しい廉価版CPUです。 基本的には「Core 2 Duo」の廉価版です。
Pentiumという名前のブランドイメージが強いため、「Pentium Dual-Core」という Pentium と Core の両方が入っている名前になりました。
性能的には Core 2世代のCeleron ですが、デュアルコアのCPUとなっています。
高度な処理を必要とするゲームなどでは Core 2 Duo に劣るのですが、Celeron よりは高性能で、お値段も Core 2 Duo と Celeron の中間ですね。
Celeron(Celeron D、Celeron M)
Intel社の廉価版CPUです。
最大の特徴はコストパフォーマンスで、値段が安いのが大きな利点です。
能力は Pentium や Core に劣りますが、ホームページを見たり、会計ソフトなどの高処理を必要としないソフトを使う範囲であれば、PentiumやCoreと比べても見劣りしません。
ただし高度な処理を必要とするソフトを使うときは、明らかにPentiumに劣ります。
2004年から新型となり、普通のパソコン向けは「Celeron D」、ノートパソコン用は「Celeron M」という名称になりましたが、現在は再び「Celeron」に統一されています。
  • AMD社
Athlon64X2、Athlon X2
AMD社のデュアルコアのCPUです。 Pentium D のライバルと言えますね。
「Pentium D」と同じく、「コア」(処理を行う中心となる部分)が2つあるCPUで、その性質も PentiumD と似ています。
ただ、Intel社が「Core」や「Core 2 Duo」を発売したため、その性能に対抗できず遅れを取る形になり、価格を安くすることで対抗しようとしました。
そのため現在は結果的に、コストパフォーマンスで勝負するCPUとなっています。
「Athlon X2」は Athlon64 X2 の後期型で、Core 2 Duo のライバルと言えます。
Athlon 64
AthlonXPの上位版のCPUです。 Pentium 4 の後期型のライバルでした。
Intel社の Pentium 4 とAMD社の AthlonXP は激しい開発競争を続けていましたが、常に Pentium4 が一歩リードする状態が続いていました。
そこで新たに CPU を設計し直し、新しい Athlon として登場したのが Athlon64 です。
AMD社のCPUの中では一番普及していたCPUの1つですが、現在は旧式化しています。
Athlon XP
AMD社のCPUで、Pentium 4 のライバルでした。
高性能な割に値段が安めという、お得なCPUとして普及しました。
マザーボードの取り付け部分(ソケット)の形が Pentium などの Intel社の CPU とは違うため、これを使うなら Athlon 専用(AMD社専用)のマザーボードが必要となります。
現在は Athlon64 の登場で旧式化しています。
Duron、Sempron
AMD社の廉価版CPUで、Celeronのライバルと言えます。
性能的には他のCPUに劣りますが、価格が安いのが最大の特徴で電力消費や発熱が少なめという性質もあります。
Duron は2004年まで使われていた名称で、2004年以降は Sempron という名称に変わりましたが、CPU の特徴は大きく変わっていません。
  • 別格
Core ○ Extreme
Intel(インテル)社が発売している、新型 CPU の上位版。
最強クラスの CPU と言えますが、値段も最強です。
Core 2 Extreme と Core i7 Extreme がありますが、どちらも Core 2 や Core i7 の最上位版であることを意味します。
こうしたモデルは「フラグシップモデル」と呼ばれ、メーカーが技術力を誇示するために作成するという側面もあります。
性能的には最高と言えますが、ものすごーく高く、使うには対応したマザーボード(基盤)も必要です。
Pentium EE
Intel社の最高ランクのCPUでした。EEとは「エクストリームエディション」の略です。
通常のCPUの最上位型「Pentium4 EE」と、デュアルコアとなった「Pentium EE」があり、超高性能でしたが値段がすご〜く高いです!
また、Core 2 Duo の登場によって、すでに旧式化しています。
Athlon64FX
AMD社の最高ランクのCPUで、Pentium EEのAthlon版といった性能です。
Pentium EE と同じく、コアが1つのものと2つのものがあります。
超高性能&超高価格で、例によってお金持ち用です。
Xeon
Intel(インテル)社が販売しているサーバー用のCPUが「Xeon」です。
「サーバー」とは多くのパソコンが通信を行う時に、その中心となって処理を行うコンピューターのことで、一般のパソコンよりも高い処理能力が必要とされます。
主に企業などで利用されるものであり、一般の人が使うCPUではありません。
高性能なので、マニアだと欲しがる人もいますけどね。
  • 旧型
Pentium(II、III)
Intel社のCPUで、かつて最も普及していた一般的なCPUでした。
現在は、後継のPentium 4にその座を譲っており、二世代ぐらい前の性能です。
K6、K6-2、Athlon
AMD社の昔のCPUで、K6がPentium II、AthlonがPentium IIIのライバルでした。 K6-2は値段が安めのCPUで初期のCeleronのライバルと言えました。

プロセッサナンバー、モデルナンバー

最初に、CPUの性能を現す数値として「クロック数」を上げました。
しかし、最近のCPUは名前にクロック数を表す「Mhz」の単位ではなく、「520」とか「2000+」とかの数字が書かれているものが多いです。
これは、今のCPUは特殊技術によってクロック数以上の性能を発揮するようになったため、従来のクロック数表記のままでは性能をアピールできないという事で、別の表記になったそうです。
「プロセッサナンバー」はIntel社(PentiumやCoreなど)での呼び名です。
「モデルナンバー」はAMD社(Athlonなど)での呼び名です。
どちらも用途は同じです。

基本的には、AMD社のCPUの場合、「AthlonXP1500+」は「Pentium1.5Ghz」とほぼ同等の性能で、「AthlonXP2000+」も「Pentium2.0Ghz」とほぼ同等です。
(AthlonXP1500+の場合、本当のクロック数は1.33Ghzです)
コア(中心部)が2つある「デュアルコア」のCPUは、この数値も2倍にされています。
「Athlon64X2 6000+」の場合は、3Ghz相当のデュアルコアという事になります。
Intel社のCPUの場合、2.8GhzのCPUの名前が「Pentium4 520」とかになっていたりして、ほとんど性能とナンバーの関連がなかったりしますが・・・
基本的に、ナンバーが高いほど高性能の新しいタイプだと思って構いません。

ちょっとややこしいですが、現在はこんな感じで名前が付けられているというのを覚えておきましょう。

  • Intel社
    Core 2 DuoE6850〜
    E4500〜
    T5400〜
    E6850〜E6300が普通のCore2Duoです。
    百のくらいが大きいものほど高性能で、十の位が高いものは改良型や新型を意味します。
    E4000番台は、少し古いマザーボードでも使えるようにしたやや性能の低い廉価版のCore 2 Duoです。
    T5400〜T7600はノートパソコン用で、7000番台の方が5000番台よりもランクが上です。
    Core 2 ExtreamQX6850〜
    QX6700
    X6800
    最初が「QX」のものはコアが4つのクアッドコアです。
    最初が「X」ならコア2つのデュアルコアですね。
    QX6850は、それ以外より1ランク上の性能です。
    Core 2 QuadQ6700
    Q6600
    6700はクロック数2.66Ghz、6600は2.4Ghzです。
    まだ新しいものなので、種類は少ないですね。
    CoreT2700〜
    T2300
    T1300
    T1300(1000番台)はCoreSoro?です。
    T2300〜T2700がCoreDuo?で、数値が高い方が高性能ですが、全てほぼ同時期に登場しました。
    Pentium 4672、670
    662〜660
    651、650
    641、640
    631、630
    630番が3Ghz、640番が3.2Ghzという感じで0.2Ghzずつ上がって行き、670番で3.8Ghzになります。
    つまり十の位が高いものほど高性能です。
    また、一の位が1や2のものは新型・改良型CPUで処理速度が向上しています。
    500番台は2005年〜2004年のタイプです。
    Pentium D960〜920
    840〜820
    900番台が2006年に販売開始された新型です。
    800番台は2005年に登場していた初期型ですね。
    クロック数は共に、2.8Ghz〜3.6Ghzです。
    Pentium EE965、955
    840
    965、955の方が2006年に登場の新型です。
    840の方が2005年に出た初期型です。
    Celeron D326〜365基本的に、数値が高いほど新しくて高性能です。
    326で2.5Ghz、346で3Ghz、365は3.6Ghzです。
  • AMD社
    Athlon64 FX74〜5750番台は初期型のタイプで、やや性能に劣ります。
    60以上は新型タイプで、デュアルコアとなっています。
    70以上は2007年に登場した新型です。
    Athlon X2BE-2350
    BE-2300
    2350は2.1Ghzで、2300は1.9Ghzです。
    新しいCPUなので、まだ種類が少ないです。
    Athlon64 X26000+〜3800+3800+から6000+まで200ずつ違うものがあります。
    3800が2Ghz、4400と4200が2.2Ghz、4600と4800が2.4Ghz、5000と5200は2.6Ghzです。
    5400と5600は2.8Ghz、6000は新型で3Ghzです。
    同じクロック数(Ghz)だとナンバーの高いものの方が高性能・高価格、低い方は廉価型です。
    Athlon644000+〜3000+こちらも数が多いほど高性能なのですが、4000と3700だけはやや新型で、少し高い性能を持ちます。

デュアルコア、クアッドコア

「コア」とはCPUの処理を行う中心部分です。
つまり、この「コア」がコンピューターの頭脳と言えますね。
もともと「コア」は1つのCPUの中に1つしかありませんでしたが、2006年頃から1つのCPUの中に、2つのコアがあるものが登場してきました。
これを「デュアルコア」と呼びます。

デュアルコアだと、コンピューターが多くの処理を行わなければならない時でも、2つのコアにその作業を分散することが出来ます。
これによって作業の効率化が進み、処理が速くなる訳ですね。
ただ、中心部となる「コア」が2つもあるのですから・・・ フルパワーで動いたときの電力の消費量は通常と比べてかなり多くなり、発熱も高くなってしまいます。
これらを抑えるために、デュアルコアのCPUはコアが1つしかないCPU(シングルコア)よりも、コア1つあたりの能力は抑えられています。
よって、デュアルコアのCPUは、コアの性能の元となる「クロック数」はやや低めです。

また、使用するソフトの側がこの技術に対応していないと、作業の分散が行われません。
デュアルコアはまだ新しい技術なので、すこし前のソフトだと対応していません。
この場合デュアルコアのコア1つあたりの性能はシングルコア(コア1つ)よりも低めなのですから、かえって処理に時間がかかるというケースもあります。
とは言え、対応するソフトはどんどん増えていますし、新しいウィンドウズ Windows Vista も複数のコアでの動作に最適化されています。
今後はデュアルコアが主流となっていくのは間違いありませんね。

また、2007年にはコアが4つもある「クアッドコア」まで登場しています。
これだと対応しているソフトなら、処理を4つに分散させることが出来ます。
さらに発熱や消費電力が問題になってきそうですけどね。

コア1つのCPU
(シングルコア)
コア2つのCPU
(デュアルコア)
コア4つのCPU
(クアッドコア)
Pentium 4
Celeron D
Core Solo
Athlon64
Sempron
その他、旧型のCPU全て
Core 2 Duo
Pentium Dual-Core
Pentium D
Core Duo
Pentium EE
Athlon64 FX
Athlon64 X2
Core i7
Core i5
Core 2 Extreme QX
Core 2 Quad
Phenom
Phenom X4
Phenom X4
  • PentiumEE と Athlon64FX にはシングルコアも存在します。

なお、デュアルコアやクアッドコアのCPUを使うには、それを取り付けるマザーボードの側も対応していなければなりません。
ですから、古いパソコンにデュアルコアのCPUを付けることは、残念ながら出来ません。

FSB

FSBとは「フロント・サイド・バス」の略で、マザーボードの基本クロック数の事です。
「ベースクロック」とも呼ばれます。
CPUは、このマザーボードの基本クロック数を何倍かして、実際に動作するクロック数にしています。例えば500Mhzなら、100Mhz×5とか、66Mhz×7.5という具合です。
この倍率の事は内部倍率と言います。

このFSBはCPUの性能を考える上で、クロック数や種類と同じぐらい大切な数値です。
なぜならFSBはCPUがそれ以外のパーツとデータのやり取りをするスピードだからです。
ですので同じクロック数でも、このFSBが高いCPUの方が性能が良くなります。
例えばさっきの例で言うと、同じ500MhzのCPUでも、FSBが66Mhzのものより、FSBが100Mhzのものの方が、性能が高い訳です。

また、マザーボードには、「このマザーボードはFSB200Mhzまでが動作可能です」みたいに使用可能なCPUのFSB制限があります。
自分のマザーボードがFSB533Mhzまでなのに、FSB800で3GhzのCPUを買ってしまうと、付けても全く動いてくれません。
この場合どうしても3GhzのCPUが付けたいなら、FSB533のものを買えば動いてくれます。
なお、メモリにもFSBがあって、昔は「マザーボード」と「CPU」と「メモリ」のFSBは全部同じにしないといけませんでした。
しかし最近はCPUとメモリのFSBはそれぞれ別になっていて、メモリ側のFSBは「メモリーバス(メモリのFSB)」と呼びます。

FSBは主に、パーツを増設したり取り替えたりする際に注意すべき数値です。

キャッシュ

キャッシュとは、データを一時的に保存しておく場所の事です。
データを一時的に保存しておく場所には他に「メモリ」がありますが「メモリとやり取りするよりも、CPU自体に必要なデータを置いてしまえば、もっと高速になるじゃないか」という考えがあって、そのためにCPUにもデータの保存場所が設けられました。
キャッシュには「1次キャッシュ(L1キャッシュ)」と「2次キャッシュ(L2キャッシュ)」がありますが、同じようなものだと思って構いません。(最近は3次キャッシュのあるCPUも増えています)
とにかく、キャッシュがたくさんあって、キャッシュサイズも大きいほど、たくさんのデータを一時的に記録出来るのでCPUも高速化します。

キャッシュが特に影響するのは、同じような計算をひたすら繰り返すような処理の場合です。
つまり、ゲームや高度なグラフィックの表示などです。
この時には、キャッシュが多いCPUの方が動きが高速化するでしょう。

基本的にキャッシュ(主に2次キャッシュ)は、Celeron や Sempron などの廉価版の CPU は少なめになっています。

ソケット形状

これは性能ではないですが、重要なことなので記述しておきます。
CPUをはめるための取り付け口の事を「ソケット」と言い、その形のことです。
これがマザーボードと合ってないと、当然付けられません。
LGA775、Socket478、Socket939など、色々な種類がありますが、Intel社のCPUとAMD社のCPUはソケット形状が違うので、取り替え時には同じ会社のCPUを使う必要があります。
交換とかを考える時は、まずマザーボードのソケットタイプをチェックしておきましょう。
いま使っているCPUがどのソケットに対応したものなのかを調べても、マザーボードのソケットタイプを知る事ができます。

ハイパースレッディング

ハイパースレッディング(HT、HyperThreading?)とは、Intel社が開発した、CPUの処理を高速化する技術でCPUの空いている部分を有効利用して処理能力を高める方法です。
従来よりも20〜30%処理が早くなると言われていますが、発熱や消費電力も高くなります。

コアの名称

CPUの中央部の核となる部分「コア」には、それぞれに名称があります。
どのコアを使っているかでCPUの性能は変わってくるので、パソコンの上級者はこのコアでCPUの話をしたりします。 石、と呼ぶ場合もあります。
でも、初心者は特に気にしなくても構いません。
カッパーマイン(PentiumIII、Celeron)とか、サンダーバード(Athlon)、パロミノ(AthlonXP)、ノースウッド(旧Pentium4)、プレスコット(Pentium4)など、色々な呼び名があります。

プロセスルール

これはCPUの内部の細かさの事で、この数値が小さいほど高性能と思って構いません。
0.13μ(ミクロン)とか、0.09μとかいう、もはや想像もつかない世界です。

クロックアップ

CPUの性能を表す「クロック数」は買った時に決まっていますが、これをムリヤリ規定値以上に引き上げる方法があります。
これを、「クロックアップ」と言います。
その名の通り、クロック数をアップさせて通常以上の性能を発揮させる事で、よくパソコンの説明にも出てきます。
なぜこんな事が出来るかというと、例えば2GhzのCPUは本当は2.5Ghzで動作する事も可能だったりするのですが、限界ギリギリの性能を発揮していたのではCPUの安定性に問題が出たり、トラブルが発生しやすくなるため、安全のために少しパワーを落として使用するようになっているのです。

しかし、「本当はもっと高いパワーを出せるのなら、限界まで出してやろう」という考えもある訳で、マシンの性能を追い求める人の中にはクロックアップを積極的にやっている人もいます。
最近はソフトで簡単にクロックアップできたり、マザーボードやパーツの中にもクロックアップを考えて作られた製品があったりします。

ですが、安全のためにセーブしているパワーを限界まで出す訳ですから、それはメーカー保証外の行動ですし、トラブルも発生しやすく、それで壊れても自分の責任です。
また、パーツの寿命も確実に縮まり、熱対策も強化しなくてはなりません。

いずれにせよ、コンピューターの知識が豊富で、自分の行動に責任の持てる人だけがやるものであり、下手に手を出さないようにしましょう。
どうしてもという人は、検索などで「クロックアップ」という言葉を調べてみれば、説明しているページがたくさん見つかります。
しかし、あくまで自己責任です。


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