しかし今日のOSのほとんどすべて──Windows XP、Windows Vista、Windows Serverの全バージョン、Linux──は、マルチコアを認識し、利用する。Windows XPの場合は、マルチコアを認識させるにはService Pack 2以上のパッチを当てなければならないが、この条件を満たせばWindows XP Home Editionでもマルチコアを利用できる。Windows Vistaはそのままでマルチコアを認識する。カーネル2.6以上をベースとする各種Linuxディストリビューションも同様だ。

　もう1つの重要なポイントは、複数の物理プロセッサ（ソケット）と比較した場合、システムがマルチコアプロセッサをどう扱うかだ。マルチソケットシステムでは、2個以上の物理プロセッサがそれぞれ別々のソケットに搭載されている。Microsoftは複数のソケットの使用に対してライセンス上の制限を設けている。Windowsの各ローエンド版は複数のコアを認識するが、2個以上の物理ソケットを認識しない。

　2個の「Intel Core 2 Duo」プロセッサ（4個のコア）を搭載したPCの場合、Windows XP Professionalは両方のプロセッサおよび4個のコアすべてを認識する。しかしWindows XP Home Editionでは、1個目のプロセッサおよびその2個のコアしか認識できない。Windows Vista Homeの各エディションは1個のソケットしかサポートしないが、マルチコアをサポートする。Windows Vista BusinessとWindows Vista Ultimateは最大2個のソケットをサポートする。

　ちなみに、複数のコアあるいはプロセッサを搭載したシステム上で動作するソフトウェアのライセンスに関するMicrosoftの全般的なポリシーは、各Microsoft製品をコア単位ではなくソケット単位でライセンスする。つまり、将来8コアを搭載したシングルプロセッサマシンが登場した場合、Windows XP Home Editionでも8個のコアすべてを利用できるということだ。Microsoftはマルチコアプロセッシングがデスクトップレベルでも標準仕様になると予想しており、それに応じてライセンスポリシーも変更したのだ。同社では、OSだけでなくほかのソフトウェア製品でも同じライセンスポリシーを採用している。例えば、Microsoft SQL Serverはコア単位ではなくソケット単位でライセンスされている。

パフォーマンスの向上とマルチスレッド処理のメリット

　OSの次に重要な要素はアプリケーションだ。ユーザーがマルチコアから直接的なメリットが得られるのもこの部分だ。複数のアプリケーションを同時に動作させたときに優れたパフォーマンスが得られる。

　もう1つのメリットは、マルチスレッドで動作するプログラムであれば、各スレッドを別々のコアで処理できるということだ。例えば、標準的な音楽プレーヤーソフトは音楽をリッピングしながら（1スレッドを使用)、別の曲を再生し（別のスレッドを使用）、ときどきライブラリフォルダを監視して変更の有無をチェックする（さらに別のスレッドを使用）といった処理を実行するかもしれない。これらのスレッドの中には、ライブラリ監視スレッドのように受動的に動作するものもある。時折動作するだけだったり、動作するときでもCPUをほんのわずかしか使用しないのだ。

　既存のWindowsアプリケーションのほとんどは、少なくともある程度の「マルチスレッド性」を備えている。マルチスレッドに対応しているとは思えないようなアプリケーションの中にも、実際には複数のスレッドで動作するものがある。例えば、Microsoft Wordはユーザーが文字を入力しているときに、バックグラウンドでスペルチェックを行ったり文書のページ番号を付けたりするのに複数のスレッドを使用している。プログラム内で並列化する（お互いに相手の足を踏まないように並んで走る）ことができる一連の処理が多ければ多いほど、マルチコアシステムでの動作のパフォーマンスは高くなる。

　マルチスレッディングの問題は、複数のスレッドに分割しにくいタイプの作業があることだ。その一例が、ビデオやオーディオの圧縮だ。この種の作業に対しては「時間依存性」という用語が使われる。これは、データのある部分のエンコーディングが前の部分のデータに依存するため、1つのスレッド内で始まりから終わりに向けてエンコードする必要があることを意味する。だがこういったケースでも、コアが複数ある方が効果的だ。1つのコアがエンコーディング作業を受け持ち、残りのコアをほかの作業用に残しておくことができるからだ。

　理論上は、一部の時間依存型の処理をマルチコアあるいはマルチプロセッサ用に最適化することは可能だ。例えば、DVDに記録する際にデータを圧縮するという処理では、ビデオとオーディオを別々に圧縮できる。しかし後でこれらを同期化し直す必要があるため、オーディオとビデオを並列処理で圧縮したことで得られたパフォーマンス面でのメリットが帳消しになる可能性がある。このような制約を受けるデスクトップアプリケーションは少ないが、そういったアプリケーションではシステム内の1個のコアの処理能力を上回るパフォーマンスを期待することはできない。

アプリケーションパフォーマンスとデスクトップの応答性の向上

　平均的なユーザーの場合、マルチコアマシンを使用すればパフォーマンスの大幅な向上を実感できるだろう。最近のOSとアプリケーションを使っている場合はなおさらそうだ。特に、アプリケーションのパフォーマンスとデスクトップの応答性が向上する。複数のプログラムを同時に実行する場合も同様にパフォーマンスが向上する。

　しかしあらゆるアプリケーションが等しく恩恵を受けるわけではない。ビデオ圧縮などの時間依存型処理をマルチコア環境でいかに効率的に動作させるかというのは、マルチコアやマルチプロセッサが一般化してきた世界に対応しなければならなくなったプログラマーが直面している問題だ。

　この分野での取り組みも進んでいる。Intelは、マルチコアシステム上でのビデオエンコーティングを最適化するプログラミング手法に関するホワイトペーパーを発行した。さらに同社は、「Threading Building Blocks 2.0」（マルチコア用に最適化されたC++のプログラミングライブラリ）を、誰でも利用できるGPLv2でリリースした。しかし、現時点でも一般的なユーザーがすぐに得られる実際的メリットが十分にあるため、デュアルコア／マルチコアプロセッシングが決して無駄になることはないだろう。

本稿筆者のサーダー・イェグラルプ氏は、Windows NT、Windows 2000、Windows XP、Windows Server 2003、Windows Vistaのユーザーおよび管理者向けのヒント、Tips、裏技、ニュースなどを中心としたブログサイト「Windows Insight」（旧名称は「Windows Power Users Newsletter」）の編集者である。Windows分野で12年以上の経験を持ち、米国版TechTargetサイトに定期的に寄稿している。