2014 Winter Vol.27

CPU(パソコンの頭脳)は何をやっているの?

パソコンに欠かせない重要な部品が、頭脳の役目を果たすCPUです。CPUのことが分かるとパソコン選びがぐっと分かりやすくなります。そこで、今回はインテルにCPUの“しくみ”を聞いてきました!
イラスト:須山奈津希

CPUの働きをレストランにたとえると…

PCやタブレットを選ぶとき何を重視していますか?本体の大きさやデザインと並んで重視したいポイントがCPU(プロセッサー)の性能です。CPUの性能が十分に高いと、動画や写真の編集も、最新ゲームのプレイも快適です。
では、CPUの性能はどのようにして決まるのでしょうか。そもそも、CPUはPCの中で何をしているのでしょうか。
インテルの羽切さんは「CPUには大きく2つの役割があります。一つはデータの流れの制御。もう一つは計算です。足し算引き算から始まって複雑な計算をこなし、データをある形から別の形に変換します」と教えてくれました。
ユーザーがキーボードから何か入力したり、マウスを動かすと、CPUに命令として信号が届きます。CPUはその命令を解読し、結果を作ってディスプレイなどからユーザーに戻します。CPUの性能はこのやりとりがどれだけ迅速に行えるかだと言えます。
命令を受けて何かを作って出す点では、レストランのキッチンや工場のラインと似ていますね。

CPUってどう選べばいいの?選ぶ際のポイント

コックが調理しているイラスト

最新CPUほど一度にたくさんの作業がこなせる!

CPUの進化をキッチンにたとえると、より速やかにたくさんの料理を一度に作れるように、コックさんの数をどんどん増やしているイメージです。インテルのCPUでは、Core i7が最もコックさんの数が多く、Corei5、Corei3、Celeron、Atomと数が少なくなっていきます。なお、コックさんが少ないCPUでも、低消費電力などの面では勝る部分があります。

CPUってどんな形をしているの?

CPUはマザーボードと呼ばれる基板の上に取り付けられています。ほとんどは正方形や長方形で、最新のCorei7 の場合は約4cm角で面積は177mm2。この範囲にトランジスタと呼ばれる部品が約14億個も搭載されています(第4世代Core i7の場合)。
一番最近登場したCPUは、「CoreM」といい、低消費電力性能に優れ、約13億個のトランジスタを搭載しています。
かなり抽象的なたとえになりますが、最新CPUはより小さい面積の中でたくさんのコックさん達に働いてもらうために、一人ひとりのコックさんをどんどん小さくしています。CPUを構成する部品や配線は極めて小さく、CoreMの1つひとつの回路の幅は、なんと14nm(0.000014mm)しかありません。

CPU写真

2014年9月に発表されたばかりの最新CPU「CoreM」。今後、タブレットなどに積極的に採用されていくと考えられています

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