CPUの性能

最終更新日 2023年09月07日

基礎

CPUの性能とは処理を実行する速さです。性能が高いほど処理速度が速く、処理にかかる時間が短くなります。

CPUの性能に大きく影響する仕様

各CPUメーカーが、主にCPUのクロック周波数を高くしCPUの性能を向上してきました。その頃では、性能に大きく影響する仕様とはクロック周波数でした。クロック周波数の向上に技術的な問題が見えてくると、クロック周波数以外の仕様、例えばコア数を増やし性能を向上してきました。

昔と違って今では性能に大きく影響する仕様が増え、クロック周波数、コア数、スレッド数があります(2022/03/25時点)。クロック周波数が高いほど、コア数が多いほど、スレッド数が多いほど、性能が高いです。これら以外の仕様も性能に影響しますが影響が小さいです。例えばキャッシュメモリー容量も性能に影響しますが影響が小さいです。

IPC

IPCとはInstructions Per Cycleの略で、1サイクルあたりに実行できる命令数です。命令とはCPUに対して出す指示です。CPUが命令に従い演算等の処理を実行します。IPCは1クロックあたりの性能と言えます。クロック周波数が同じでも、IPCが異なるとCPUの性能も異なります。IPCとクロック周波数を掛け合わせた値がCPUの性能です。

MIPS

MIPSとはMillions of Instructions Per Secondの略で、CPUが1秒間あたりに実行できる最大命令数の単位です。ミップスと読みます。1MIPSの場合、1秒間あたりに実行できる最大命令数が100万です。MIPSの値が大きいほど性能が高いです。

シングルスレッド性能

CPUが実行する処理は、スレッドと呼ぶ単位で分割します。CPUが1つのスレッドを処理している状態での性能を、シングルスレッド性能と呼びます。

マルチスレッド性能

CPUが複数のスレッドを同時に処理している状態での性能を、マルチスレッド性能と呼びます。

マルチスレッド性能がないCPU

CPU内部にコアがありコアが処理を実行します。コアが1つ存在するCPUをシングルコアCPUと呼びます。コアが複数存在する場合、マルチコアCPUと呼びます。1つのコアで複数のスレッドを同時に処理させる技術を、マルチスレッディング技術と呼びます。

シングルコアCPUかつマルチスレッディング技術に非対応なら、CPUが複数のスレッドを同時に処理できないので、シングルスレッド性能のみです。シングルコアCPUでもマルチスレッディング技術に対応なら、シングルスレッド性能とマルチスレッド性能があります。マルチコアCPUならマルチスレッディング技術に対応か関係なく、シングルスレッド性能とマルチスレッド性能があります。

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