パソコンを買う時など、パソコンの性能を見た時に、「CPU」という部品がありますよね。
CPUとはどんな役割を持ったパーツなのか、どんな仕組みで動いているのか、この記事で全部分かりやすく解説しています。
所々説明が長くなっていますし、なんなら脱線していますので、各章上の説明だけ読んでもらっても大丈夫です。
他にもハードウェアに関する記事を書いていますので是非読んでみてください！
>ハードウェア系
目次
CPUとは
CPUとは、「Central Processing Unit」の略で、日本語では「中央処理装置」「中央演算処理装置」などと呼ばれます。
簡単に機能を説明すると、
コンピュータ全体の制御や演算をこなす部品です。
人間に例えると「脳」だとよく言われます。
CPUの性能は主に
・コア数
・クロック周波数
・キャッシュメモリ
から決まっています。
もちろん、性能が良いものほど値段も高く、一般的に使われている物の中では10万円するものもあります。
呼び方も豊富で、パソコンの性能説明などでは
「チップ」や「プロセッサー」
などと表記されていることもしばしばありますので、ご注意ください。
コアとは何か
コアとは、CPUの計算する場所そのものです。
コアで計算を行いますので、コアの数が多ければ多いほど性能が良いものになります。
もともとはシングルコアが主流でしたが、近年はほとんどのCPUがマルチコアになっています。
ちなみに、マルチコアのCPUのことを
「マルチコアプロセッサー」
なんて呼んだりします。
コアの数だけ並行して処理を行うことができるので、コアが増えることでマルチタスクなどに対応できるようになります。
例えば４コアのCPUであれば、４つのタスクを同時に処理することができます。
現在主流のCPUでは４〜20コアあたりのコアを搭載したCPUが多いです。
ちなみに、世界最多コア数のCPUは一般向けのもので96コアもあるそうです。
それでは、４コアのCPUでは最大で４つのタスクしか処理できないのかというとそうではありません。
HT（ハイパースレッディング）
という機能を使うことで、擬似的にコア数を増やすことにより、より多くのタスクを処理することができます。
HTにより擬似的に増やされたコア数をスレッドといい、コア数に対して２倍のものが多いです。
しかし最近になり、HTを廃止する動きも多くなってきています。
コア数が増えたことにより、もう擬似的に増やす必要がなくなったこと、消費電力的にシングルスレッドの方が効率が良くなってきたことなどが理由だそうです。
クロック周波数の解説
クロック周波数とは、CPUの動作速度を表す指標です。
CPUはコンピュータ全体を制御していますから、信号がずれたら大変ですよね。
そのために、CPU内部には
演算のテンポを保つための発振機
がついています。
その発振機が一秒間に発する信号の回数をクロック周波数というわけです。
単位は「Hz」と書いて「ヘルツ」と読みます。
クロック周波数は基本的に高い方が性能的に有利です。
信号の回数は多い方が処理を多くこなせるので当然でしょう。
現在主流のCPUでは
デスクトップパソコン用：３〜５GHz
ノートパソコン用：２〜４GHz
程度のクロック周波数のものが多いです。
クロック周波数が高いCPUは発熱が多いので、
冷却性能の低いノートパソコンには”低電力”で”低クロック”のCPUが搭載されます。
最近ではノートパソコンの進化によって高クロックのCPUが搭載されることも多いですけどね。
キャッシュメモリの解説
キャッシュメモリを知るためには、まずメモリ（RAM）を知る必要があります。
CPUはたくさんの情報を一度に処理するので、情報を置いておく場所が必要になります。
そこで、RAMという場所に一時的に情報を保管するんです。
ですが、RAMとCPUの動作速度を比べると、CPUの方が早いんですよね。
それではRAMのせいでCPUの処理が遅くなってしまいます。（RAMが足を引っ張る）
そうならないために、CPUはよく使う情報だけは自分で持っておきます。
少しですが、CPUの中には情報を記録しておける場所があるんです。
それが「キャッシュメモリ」です。
キャッシュメモリがあるおかげでCPUは素早い演算を可能にしてます。
一度においておける情報は多いほどいいですから、
キャッシュメモリは容量が大きいほどCPUの性能はよくなります。
ですが、キャッシュメモリほど速い記憶媒体は値段がとても高いです。
そのため、CPU内部にはほんの少しだけしかキャッシュメモリはありません。
一般的なCPUだと 10〜100 MB が主流です。
最後に
以上でCPUに関する解説を終わります。
メーカーに関する解説をこちらでしていますのでぜひご覧ください。
>【2025年最新】CPUメーカー解説！ メーカーごとの製品の見方も紹介します。
最後まで読んでいただきありがとうございます！
ハードウェアに関する記事はこちら
>ハードウェア系