CPUの種類

CPUのことを、ある程度知っている人たちは、CPUの種類をまとめて知りたいと思うでしょう。ここでは、そんなCPUの種類をまとめておくことにします。
（画面下のイラストもご参照ください）

[ インテル系のCPU ]
CPUには、インテル系のCPUと、モトローラ系のCPUがあります。
まず、インテル系のCPUというのは、アメリカのインテル社が作ったCPUと、さらに同じ機能を持つ他のメーカーが作ったCPUです。Windowsパソコンには、このインテル系のCPUが搭載されています。インテル社が作ったCPUの代表は、Celeron（セレロン）とPentium（ペンティアム）と、Itanium（アイテニアム）です。Celeronより、Pentiumのほうが高性能で高速で、さらにPentiumより、Itaniumの方が高性能で高速です。
現在では、ほとんどのパソコンにPentiumが搭載されていますが、Itaniumが搭載されているパソコンも登場しつつあります。このPentiumは、MMX Pentium→Pentium Pro→PentiumⅡ→PentiumⅢ→Pentium4→Itaniumへと発展し、現在ではPentium4が主流です。そして、クロック周波数は、3GHz以上になっています。
インテル社のCPUと同じ機能を持つ、他のメーカーのCPUのことをインテル互換CPUといいます。このインテル互換CPUには、AMD社のDuron（デュロン）とAthlon（アスロン）があり、DuronよりAthlonが高性能で高速です。
また、トランスメタ社のCrusoe（クルーソー）もあります。

[ モトローラ系のCPU ]
つぎに、モトローラ系のCPUというのは、米国モトローラ社とIBM社が共同して作ったCPUです。いわゆる、PowerPC（パワーピーシー）と呼ばれ、アップル社のPower Macintosh（パワー・マッキントッシュ）というパソコンに搭載されています。
このPowerPCは、インテル系のCPUより、小型で高速に作られており、非常に高性能です。1993年に601が製造され、それから603→604→750→G3（ジースリー）→G4へと発展し、現在ではG4が主流です。そして、クロック周波数は、1GHz以上になっています。
ただし、インテル系のCPUとは設計思想が異なるので、モトローラ系のクロック周波数が低いといっても、実際の動作速度を比較することはできません。



その他のCPU
ここでは、現在使われているCPUの種類を紹介しました。インテル社とモトローラ社のCPUの中でも古いCPUは、現在使われていませんから省きました。
なお、インテル系とモトローラ系以外にも、サン・マイクロシステムズ社のSPARK（スパーク）、ヒューレット・パッカード社のAlpha（アルファ）、日立のSuperH（スーパーエイチ）などがあり、それぞれのコンピュータに使われています。

CPUのしくみ ②

CPUのしくみ ① のページに続いて、CPUのことをもう少し詳しく説明しましょう。
（画面下のイラストもご参照ください）

[ プログラム ]
CPUは、人間からの命令を、一旦メモリに記憶して、それから、その命令をメモリから取り出して実行します。通常、このような人間からCPUへの命令は、1つずつ与えるのではなく連続的に与えます。たとえば、つぎのようにです。


① ２+６を計算しなさい
② その計算結果を画面左側に表示しなさい
③ ３+６を計算しなさい
④ その計算結果を画面中央に表示しなさい　


このように、命令を連続的に書いたものをプログラムといいます。
このようなプログラムは、最初にハードディスクの中に保存しておきます。そして、あなたが、パソコンに、それを実行するように指令を出すと、CPUは、それをハードディスクから取り出して、一旦メモリに記憶して、それから最初から1行ずつ実行します。
皆さんは、ワープロソフトやゲームソフトをハードディスクにインストールしたことがあるでしょう。このようなソフトは、実は命令を連続的に書いたもの、つまりプログラムなのです。

[１次キャッシュメモリ]
CPUは、このプログラムを実行するとき、メモリから取り出した直後にCPU内部の1次キャッシュメモリに記憶させてから実行します。ここで注意しなければならないことは、この1次キャッシュメモリは、CPUの内部にあるということです。
そして、CPUが同じプログラムを2度目に実行するときは、メモリから取り出さないで、1次キャッシュメモリから取り出して実行します。そのほうが、メモリから取り出すよりも速く実行できるからです。そして、目的のプログラムが1次キャッシュメモリにない場合に、メモリから取り出します。
パソコンの本を読んでいると、CPUが256KB（キロバイト）のキャッシュメモリを搭載とか、512KBのキャッシュメモリを搭載と書いていることがありますが、同じCPUなら1次キャッシュメモリの多いほうが動作速度が速いことになります。




プログラムとソフト
私たちが、ワープロソフトやゲームソフトを使うとき、最初にハードディスクにインストールします。このソフトがプログラムです。そして、そのソフトを使うときはパソコンの画面上で、実行したいソフトを選択します。CPUは、それを受けてソフトをハードディスクから取り出して、一旦メモリに記憶して、それから最初から1行ずつ実行するのです

キャッシュメモリ
CPUはプログラムを実行するとき、メモリから取り出し、一旦2次キャッシュメモリに記憶させて、その後CPU内部の1次キャッシュメモリに記憶させてから実行します。
ここでは、CPUのしくみに重点をおいたので、2次キャッシュメモリの説明は省きました。詳しいCPU、1次キャッシュメモリ、2次キャッシュメモリの関係についてはのちほど書きます。

CPUのしくみ ①

皆さんが、パソコンの本を読んだり、パソコンを使っていると、いたるところでCPUという言葉が登場します。CPUってパソコンの頭脳くらいは知っていても、詳しく知らないまま通り過ぎることが多いと思います。そんな人のために、ここではCPUのことをもう少し詳しく説明しましょう。
（画面下のイラストもご参照ください）

[ CPUの機能 ]
CPUは中央演算処理装置ともいい、Central Processing Unitの略となっています。あなたがパソコンに、「2+6を計算しなさい」と命令を与えると、CPUは、その命令を、一旦メモリに記憶して、それからメモリから取り出して考えて実行します。このように、CPUは命令を考えて実行する装置です。

[ クロック周波数 ]
CPUは、内部に時計に相当するものを持っています。そして、その時計のリズムに合わせて、CPUと各装置が動作します。このリズムのことをクロック周波数、または単に周波数といいます。
　このクロック周波数の単位をMHz（メガヘルツ）とかGHz（ギガヘルツ）といいます。そして、「1秒間に100万回の周波数」で動作することを1MHzといい、「1秒間に100万回×1024の周波数」で動作することを1GHzといいます。パソコンのカタログを見ていると、たとえばPentium4（3GHz）と記載されていますが、これはそのPentium4が3GHzで動作するという意味です。
したがって、同じCPUでも、そのクロック周波数が速ければ、CPUの動作速度も高速ということになります。ただし、CPUの動作速度が速いからといって、必ずしもパソコン全体の動作速度が速いとは限りません。パソコンのマザーボードには、メモリやチップセットというようにいろいろな装置が搭載されています。CPUの速度に応じて、このようなメモリやチップセットも速くなければ、パソコンの動作速度が速いとはいえないのです。このメモリやチップセットのことは、下記のページで説明しています。