CPUの性能を決めるもの — クロック数・コア・キャッシュ

導入

パソコンを買うとき「クロック数が高い方が速い」と聞いたことはないでしょうか。でも実際には、クロック数だけでは処理能力の全体像は見えません。CPUの性能を決める要素を整理してみましょう。

くわしく知ろう

CPU（Central Processing Unit：中央処理装置）の性能は主に「クロック周波数」「コア数」「キャッシュメモリ」という3つの要素で決まります。

クロック周波数とは、CPUが1秒間に処理できる動作回数を表す指標で、単位はGHz（ギガヘルツ）を使います。数値が高いほど1秒間に多くの命令を処理できますが、同じアーキテクチャ同士で比べた場合に有効な比較方法です。

コア数とは、CPUの中にある処理回路の個数を指します。1つのCPUに複数のコアを搭載した「マルチコアCPU」は、複数の作業を同時並行できるため、全体的な処理速度が向上します。作業員が1人より2人いた方が仕事が早く終わるイメージです。

キャッシュメモリとは、CPUが頻繁に使うデータを一時的に保存しておく高速な小型記憶領域のことです。メインメモリへのアクセスを減らすことで処理の無駄な待ち時間を短縮できます。

また、CPUの処理能力を表す指標として「MIPS（Million Instructions Per Second）」があります。1秒間に何百万命令を実行できるかを示すもので、数値が大きいほど高性能とされています。

具体例

たとえば動画編集ソフトを動かす場合、クロック周波数が高ければ1つの処理が速く終わり、コア数が多ければ複数のエフェクト処理を同時に行えます。キャッシュメモリが大きいと、よく使う素材データを素早く呼び出せるため、全体的な編集作業がスムーズになります。

まとめ・試験ポイント

• クロック周波数＝1秒間の動作回数（GHz）。高いほど処理が速い
• コア数＝CPU内の処理回路の数。多いほど並列処理が得意
• キャッシュメモリ＝CPUが高速アクセスできる小型の一時記憶領域
• MIPS＝1秒間に実行できる命令数（百万単位）で処理能力を表す指標
• 試験では「クロック周波数・コア数・キャッシュの役割」の穴埋め問題が頻出