CPU(シー・ピー・ユー)

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CPUはCentral Processing Unit(セントラル・プロセッシング・ユニット)の頭文字を取ったもので「 中央演算装置」又は「中央制御装置」とでも訳せましょうか。文字通りコンピュータの中枢、頭脳に当たる部分で、 狭義にはコンピュータそのものとでも言えます。
パソコンに於けるあらゆる演算、処理の中核を司ります


■CPUはコンピュータの頭脳

■CPUとMPU

CPUは、コンピュータ構成要素の内、制御装置、演算装置、入出力処理装置等をまとめた装置です。カタログには、CPUでなく「MPU(マイクロ・プロセッサー・ユニット)」と書かれている場合も有ります。
かって(インテル4040登場以前)は、CPUの各機能を1枚のボード上に集め、それだけで一つの基盤をなしていました。現在はその機能全てを小さな半導体チップに凝縮しています。これがMPUであり、「マイコン」とも言います。今のパソコンは全てCPUとして、このMPUが使われています。
CPUとMPUは、若干意味合いは違っているのですが、同義語と考えて通常は問題は無いでしょう。

■クロック周波数

CPUの性能評価基準としてはクロック周波数が挙げられます。カタログにも必ず書いて有ります。単位はヘルツ。
システム全体の動作タイミングを取る為の周期信号で、CPU内部のクロック周波数値を「コアクロック」と言います。
一般的に、この数値が高いほど処理の早いCPUと言うことになります。
2007年3月現在、3.8GHz(ギガヘルツ)に達しています。一秒間に38億回の動作制御(下記のスイッチング)をしていることになります。

しかし最近では単にクロック周波数を上げることで処理速度を速めるだけでなく、CPUを2基搭載するなどして性能アップを図る方向が取られているようです。
クロック周波数のアップに伴う、電力消費と発熱などの弊害が有るからのようです。

■32ビットCPU

現在パソコンの主流は、32ビットCPUです。徐々に64ビットも出てきています。
「0か1」と言う情報の最小単位-ビットを、電気信号の「OFF、ON」で処理する、いわば「スイッチ」を32個並列で並べ、その組み合わせで情報処理します。
OFFは勿論、電圧0ボルトですが、ONの場合、+5ボルトの電圧状態になっています。

1個のスイッチで表現出来るのは、「0か1」だけですが、それが32個組み合わさると、実に、4,294,967,296、およそ43億と言う膨大な組み合わせになります。
3GヘルツのCPUは、この43億の処理を、一秒間に30億回こなしている、と言うことになります。

CPUの実物、或いはその写真を見た事が有ると思いますが、生け花の剣山のように、沢山のピンが出ているのが分かると思います。
32ビットの信号は、それぞれこのピンを通し、0、1(電圧0V、電圧+5V)の状態が、バスと呼ばれる伝導経路を経て、メインメモリなど、他のユニットとやり取りされます。

※この辺のことは、ビット 参照

■CPUのメーカー

CPUは非常に複雑で精巧なパーツです。開発コスト、或いは製造ラインの初期投資も膨大です。
又、OS等ソフトウエアとの関係も密接で、一旦採用されるとそれがデファクトスタンダードとなり、後発メーカーが中々食い込めない状態となります。 従ってCPUは、世界でもごく限られたメーカー品しか使われていません。
具体的には、インテル、モトローラ、AMD、トランスメタで殆どを占めます。

以下の記述に限りませんが、この手の技術は日進月歩であり競争も激しく、常に更新されます。あくまでも参考程度に。

  • インテル
    インテルは「ペンティアム」ブランドで、かってウインドウズパソコンの殆どを占めていました。その為その組み合わせを、揶揄もこめて「ウインテルン」等と言っていました。
    インテルは、このPentium(ペンティアム)と廉価版のCeleron(セレロン)を提供しています。
    最近ではマッキントッシュのCPUも提供しています(インテルMac)。

  • AMD
    AMD(アドバンスド・マイクロ・デバイス)は、K-6と言うシリーズを持っています。
    1999年、インテルのペンティアムをターゲットにAthlon(アスロン)をリリース、そのコストパフォーマンスで最近ウインドウズパソコンに一定のシェアを占めるようになりました。
    只その後、ペンティアムも対抗上価格を下げてきた為、かっての勢いがなくなって来たような気がします。
    私のパソコンCPUは、AMDアスロンです。
    又何によらず、独占は良くありません。AMDの健闘を祈るものです。

  • モトローラ
    マッキントッシュ用のパワーPCを提供しています。

  • トランスメタ
    トランスメタは独自設計で消費電力の少ないCruose(クルーソー)で、ノートパソコンに採用が広がっています。

  • その他メーカー


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