いまさら聞けない「CPU」とは何か？：「CPU」と「マイクロプロセッサ」の違い【前編】

「CPU」と「マイクロプロセッサ」は同じ意味で使われることがあるが、両者が本来、異なる意味の言葉だ。両者は何がどう異なるのか。違いを理解するために、まずはCPUを理解しよう。

[Stefani Munoz，TechTarget]

　「CPU」（中央演算処理装置）もしくは「マイクロプロセッサ」は、OSの機能の根幹を支えている。いずれも論理演算や算術演算、データ処理、I/O操作など、コンピュータに不可欠なタスクを実行する。CPUとマイクロプロセッサの違いは分かりにくく、一部のIT管理者はCPUとマイクロプロセッサを同じ意味の言葉として使っている。だが厳密には、CPUとマイクロプロセッサの意味は異なる。

併せて読みたいお薦め記事

「CPU」「マイクロプロセッサ」関連の基礎知識

• いまさら聞けない「CPU」と「GPU」の違い　AIに最適なのはどっち？
• Intelの第10世代Core「Ice Lake」と、AMDの第3世代「Ryzen」の違いは？
• Spectre／Meltdown問題で脚光　「CPU脆弱性」の影響と対策

「CPU」「マイクロプロセッサ」関連の動向

• MacがArm系「Appleシリコン」にCPU変更　既存ソフトは使えるのか？
• ポスト「京」はArmを採用　スパコン首位争いは米国と中国の一騎打ち？

　混同されがちなCPUとマイクロプロセッサの違いを理解するために、まずはそれぞれが何を指すのかを詳しく見ていこう。前編はまず、CPUの基本的な役割や仕組みを整理する。

いまさら聞けない「CPU」の基礎知識

　基本的な命令（インストラクション）を受け取って処理し、コンピュータを稼働させる装置がCPUだ。基本的な論理演算や算術演算、I/O操作など、インストラクションの大部分を解釈し、処理する役割を担っている。コンピュータ内の他のコンポーネントにインストラクションを自在に割り振ることもできる。

　CPU内にはさまざまなコンポーネントがあり、CPUはそれらのおかげで各種インストラクションを処理できる。CPU内のコンポーネントには

• ALU（算術論理演算装置）
• FPU（浮動小数点演算装置）
• レジスタ
  • CPUの高速処理を実現するために、CPUに近い場所に設置する記憶装置
• キャッシュメモリ
  • メインメモリのデータ読み出しを高速化するために、CPUが頻繁に利用するデータを一時的に記憶する装置

などがある。こうしたコンポーネントの助けを借りて、CPUはインストラクションの

• フェッチ（取り出し）
• デコード（解読）
• 実行

といった機能を果たせる。フェッチのステップでコンピュータのメインメモリからインストラクションを取り出し、デコードのステップでインストラクションを基に、処理を続けるのにCPUのどの部分が必要かを理解し、実行のステップで実際に処理する。

　現在のほとんどのCPUは「マルチコアCPU」だ。マルチコアCPUは、処理速度の向上、消費電力の低減、複数タスクの同時処理を目的に、2つ以上の「コア」（CPU内部の演算回路）を備えるCPUを指す。一般的にマルチコアCPUは、シングルコアCPUよりも高速な処理速度を実現できる。

TechTarget発　先取りITトレンド

米国TechTargetの豊富な記事の中から、最新技術解説や注目分野の製品比較、海外企業のIT製品導入事例などを厳選してお届けします。