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CPUのコアとスレッド、クロック周波数について解説!CPUの基本的な性能

どうも、パソコンブロガーのケンさん(@pasolog_ken)です。

CPUのコアやスレッドって何なの?

コアとスレッドってどう違うの?

クロック周波数って何?

という方に向けて、CPUの基本的な性能について解説します。

 

コアとスレッド、クロック周波数については、CPUの性能が決まる重要な部分なので、

  • これから新しくパソコンを買おう!
  • 自作PCで色々パーツを決めていくぜ!

という方は、ぜひ覚えておきましょう。

 

 

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CPUのコアとスレッドについて

CPUは、Central Processing Unitの略で、中央演算処理装置という意味で、パソコンで色々と処理をする上で、非常に重要なパーツとなってきます。

 

人間に例えると、”頭脳”の部分ですね。

普段、色々なことを考えたり、計算をしたりすると思いますが、人によって考えや計算が速い人、遅い人がいると思います。

 

CPUも同様で、処理の速いCPU、遅いCPUがあり、処理の速さでCPUの性能が決まってきます。

 

CPUには低性能(低価格)なものから高性能(高価格)なものまで色々ありますが、

  • このCPUは性能が高い
  • このCPUは性能が低い

と見分けるための指標として、”コア“、”スレッド“は重要になってきます。

また、これと同じぐらい、クロック数も重要になってきますね。

 

では、コアとスレッドについて詳しく解説していきます。

 

CPUのコアとは?

CPUのコアとは、文字通りですが、処理を行うCPUの中核となる部分です。

 

今では、1つのCPUに複数のコアを搭載しているマルチコアが当たり前となっています。

 

最近では、スマホのCPUもマルチコアになってきていますが、スマホの買い替え時に、

  • あのスマホは、4コア(クアッドコア)だからイマイチだな…!
  • このスマホは、8コア(オクタコア)だからスペックが高い!

と聞いたことがあると思います。

 

パソコンのCPUも同様に複数のコアを搭載しており、コア1つに対して、1つの処理をすることができます。

 

例えば、コア数が8の場合は、8つの処理を同時に処理できるということになります。

人間に例えると、8人が同時で、何かの作業や処理をしているというイメージですね。

 

そのため、単純にコア数が多ければ多いほど、同時に多くの処理を実行できるので、性能が高いと言えます。

 

ちなみに、性能が高ければ高いほど、CPUの価格も高くなってくるので、自分の予算や使用用途を考えて、納得のいくものを選びましょう。

 

CPUのスレッドとは?

スレッドとは、パソコン内で実行するプログラムで一連の命令が順番に実行されていく処理の流れのことを言います。

 

少し難しく書きましたが、1つのスレッドにプログラムが実行されていると考えてください。

 

CPUには基本的に1つのコアに対して、1つのスレッドの実行となります。

 

最近のCPUであれば、4コア、8コアなど複数のコアが搭載されているので、8コアのCPUであれば、8スレッド実行できるというわけです。

つまり、8つの処理を並列で実行できるということですね。

 

また、基本的に1コアに対して1スレッドと言いましたが、CPUによっては、1コアで2スレッド実行できるものがあります。

この機能を、マルチスレッドと言います。

 

マルチスレッドは、CPUのメーカーによって呼び方が変わるのですが

Intel CPU:ハイパースレッディング・テクノロジー(HTT)

AMD CPU:同時マルチスレッディング(SMT)

と言います。

 

この機能に対応しているCPUの場合、例えば、8コアであれば16スレッドとなり、16個の処理を並列で実行することができます。

 

ケンさん

マルチスレッドは、素晴らしい機能やで!

 

 

CPUのコア数、スレッド数の確認方法

ここで、CPUのコア数とスレッド数の確認方法を解説します。

 

CPUのコアとスレッドについて解説しましたが、実際に、今使っているパソコンのコア数やスレッド数を確認してみましょう。

 

確認する方法は色々とありますが、今回は特にツールなどを入れずに、簡単に見れる「タスクマネージャー」を使います。

 

タスクマネージャーを開く方法としては、まず、下のタスクバーの時刻を右クリックします。

 

右クリックするとメニューが開くので、「タスクマネージャー」を選択しましょう。

 

タスクマネージャー

画像の赤枠のように、[パフォーマンス]タブ -> [CPU]と選びます。

その右下にある

コア:4

論理プロセッサ数:8

と書かれているのが、コア数とスレッド数(=論理プロセッサ数)ですね。

 

画像では、Surface Pro 6を使っており、CPUは、Intel Core i5-8250Uというモデルです。

 

このCPUは、ハイパースレッディング・テクノロジー(HTT)に対応しているので、1コアに対して、2スレッド実行できます。

そのため、スレッド数はコア数の倍となっています。

 

また、

実際にCPUに搭載されているコアのことを物理コア

コンピューターが認識するコアのことを論理コア

と言います。

 

上の例で言うと、CPUに搭載している4コアは物理コアですが、HTTの機能でコンピューターから見えるコアの数は8コアで、これを論理コアと言います。

 

また、グラフ部分を右クリックして、

[グラフの変更] -> [論理プロセッサ]

を選択すると画像のように、論理プロセッサごとの使用率を確認することができます。

 

物理コア(コア数)と論理コア(スレッド数)はどちらが大切か

コアとスレッドについて一通り解説しましたが、ふと次のような疑問が出てくるんじゃないかなと思います。

 

①コア数が8つでマルチスレッド非対応(8コア/8スレッド)

②コア数が4つでマルチスレッド対応 (4コア/8スレッド)

の2つなら、どちらの方が性能が高いと言えるの?

※クロック数は同じものとします。

 

この2通りは、物理コアの数が違います。

マルチスレッド機能の有無で、最終的な論理コアの数は、どちらも同じ8コアです。

 

この場合は、コア数の多い①の方が処理速度が速くなるので、こちらの方が性能が高いと言えるます。

 

マルチスレッド機能は、あくまでCPUのコアの処理効率を高めるためのもので、物理的にコアが多いわけではありません。

 

1つのコアで2つの処理を上手くやりくりして、効率的に実行してくれるというイメージですね。

 

1つのコアの処理能力をスレッドという形で2つに分割しているだけなので、2つコアがある場合と比べると処理能力は低くなります。

 

そのため、コア数が多い方が性能が高いです。

また、CPUの価格についてもより高くなる傾向がありますね。

 

 

CPUのクロック周波数について

クロック周波数は、CPUの性能を見る上で、コア数と同じぐらい重要な値になってきます。

 

ここでは、

  • CPUのクロック周波数
  • オーバークロック

について解説します。

 

CPUのクロック周波数とは?

クロック周波数とは、コンピュータ内部で複数の電子回路が信号を発信する数のことです。

 

CPUなどの電子回路で行われる情報のやり取りは、”0″,”1″の2進数で行われています。

この信号が高速で、

  • 発信されたり(ON, 1)
  • 発信されなかったり(OFF, 0)

することで、情報のやり取りをしています。

 

つまり、この信号の数が多ければ多いほど、データを送受信する間隔が短くなるので、高速な処理ができるということです。

 

1秒間にどれだけの信号を発信するかをHz(ヘルツ)という単位で表します。

例えば、4.2GHzであれば、毎秒42億回もの信号を発信していることになります。

とてつもない数ですね。(笑)

 

1GHz(ギガヘルツ)=1000MHz(メガヘルツ), 1MHz=1000KHz(キロヘルツ), 1KHz=1000Hzとなります。

2001年頃から、GHzが当たり前になっているので、MHz,KHzという表記は、今ではあまり見かけません。

 

CPUのオーバークロックとは?

CPUは、動作クロック周波数が製品ごとに決められています。

 

例えば、Intel Core i9 9900であれば、3.10GHzです。

3.10GHzを上限に動作しますよーということですね。

 

これを定格のクロック周波数と言いますが、この定格以上のクロック周波数を設定して、CPUの性能を引き上げることをオーバークロックと言います。

 

ただし、オーバークロックで誤った設定をしてしまうと、

  • PCを壊してしまったり、
  • CPUなどのPCパーツの寿命を縮めてしまったり、
  • PCメーカーのサポート対象外になったり、

とリスクがあるので注意しましょう。

 

ちなみに、処理の負荷などに応じて、一時的にクロック周波数を引き上げて処理性能を向上させるターボ・ブースト・テクノロジーという機能が備わったCPUがあります。

 

オーバークロックと似ているのですが、大きな違いが2つあります。

ターボ・ブースト・テクノロジーは、定格内で行われているがオーバークロックは、定格外。

ターボ・ブースト・テクノロジーは、消費電力、電圧、発熱などをコンピューターが管理しており安全かつ自動的にクロックアップするのに対し、オーバークロックは、ユーザーの感覚・さじ加減でクロックアップする。

このような違いがあり、安全性が異なります。

 

 

CPUの性能を比較するには?

CPUの性能の大部分を決めるのは、

  • コア数(論理コア数)
  • クロック周波数

の2つです。

 

しかし、実際にパソコンの購入を検討したり、自作PCのパーツ選定をしたりすると、どのCPUの性能が良いのか比較していくと思います。

 

性能が高く、かつ、予算に収まる価格のCPU(パソコン)を選ぶことになります。

 

その際に、コア数とクロック周波数の2つでは、他のCPUと性能を比較することはかなり難しいです。

 

例えば、

  • コア数が”多く”て、クロック周波数が”低い”CPU
  • コア数が”少なく”て、クロック周波数が”高い”CPU

があった場合に、どちらが性能が良いかなんて正確には分かりません。

 

そこで、各CPUの性能を計測したベンチマークを参考にします。

私がいつも見ているのは、PassMarkというベンチマークサイトです。

参考 CPU Benchmarkshttps://www.cpubenchmark.net/

 

  • High End CPU
  • High to Mid Range CPU
  • Low to Mid RangeCPU
  • Low End CPU

に分けて、ユーザーが計測したスコアを収集して、まとめて掲載されています。

 

ここを使えば、他のCPUの性能を比較することができます。

 

また、性能で比較するもの重要ですが、

CPUの価格

性能 対 価格 から算出できるコストパフォーマンス

がより重要かなと考えています。

 

PassMarkでも価格が掲載されていますが、海外ということで、ドル($)ベースなので、今一つコスパが分からないと思います。

 

そこで、日本円でCPUの価格コスパを算出した表を作成したので、ぜひ、そちらも参考にしてみて下さい。

その上で、おすすめのコスパの良いCPUやパフォーマンスの高いCPUを紹介しています。

≫ 関連記事:CPUの性能比較(仕様/スコア/価格/コスパ)表を作成してみた。【定期更新】

 

 

まとめ:コアとスレッド、クロック周波数はCPUの性能に直結

CPUのコアとスレッド、クロック周波数について解説しました。

 

簡単におさらいすると

【コア】

・処理を行うCPUの中核となる部分

コア1つに対して、1つの処理をすることができる。

・コア数が多ければ多いほど、同時に多くの処理を実行できるので、性能が高い。

【スレッド】

1つのコアに対して、1つのスレッドの実行

・1つのスレッドにプログラムが実行されている

CPUによっては、1コアで2スレッド実行できる(マルチスレッド)

【クロック周波数】

・電子回路が信号を発信する数のこと

・信号を発信したり(ON, 1)、しなかったり(OFF, 0)で情報をやり取り

・信号の数が多ければ多いほど、情報をやり取りする時間が短いので高性能

 

今使っているパソコンのコアとスレッド数、クロック周波数の確認をしたい場合は、「タスクマネージャー」から確認することができます。

 

コアとスレッド、クロック周波数は、CPUの性能を決める上で重要な要素ですが、他のCPUと比較する場合には、この2つで比較するのは難しいです。

 

比較する場合は、ベンチマークサイトを参考にしましょう。

 

また、日本円ベースのCPU価格コスパを知りたい方は、別の記事でまとめているので、そちらも参考にしてみて下さい。

おすすめのコスパの良いCPUやパフォーマンスの高いCPUも紹介しています。

≫ 関連記事:CPUの性能比較(仕様/スコア/価格/コスパ)表を作成してみた。【定期更新】

 



どうも、ケンさん(@pasolog_ken)でした。

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