CPU
別表記：シーピーユー
CPUは別名で「プロセッサ（processor）」とも呼ばれている。CPUはコンピューターの演算処理で中心的な役割を果たす。CPUは記憶装置上にある命令文（プログラム）を読み込み、それらに演算処理を加えて解釈して実行する機能を持つ。演算処理する際、コンピューター内における補助記憶装置・表示装置・通信装置とのデータのやり取りは、数段階に別れた入出力回路を経由して行う。これがコンピューターの基本的な動作である。CPUは演算によってコンピューターの基本的な動作をつかさどる。いわば「コンピューターの頭脳」であるといえるだろう。
CPUのほとんどが「二値論理方式」を採用している。一部に例外はあるものの、現在でもそれは変わることがない。これは命題が真か偽かの二値（バイナリー）しか持たないとする論理的思考を電子回路で再現したものだ。その表現方法として二進法が演算に用いられている。
二進法の1桁を1ビットという。そして、CPUが一度のデータパスで扱うビット数を「ビット幅」「データバス幅」と呼ぶ。例えばビット幅が4ビットであるなら、そのCPUは1度のデータパスで、4桁の2進数を扱っている。そのため、4ビットCPUと呼ぶ。マイナス値を持たない整数である場合、4ビットCPUが1度に表現できる範囲は「2の4乗－1」だ。0を含めて、0から15までの16通りの整数を表現できる。仮に、ビット幅が16ビットであるなら、表現できるのは0から65,535までの整数となる。
なお、現在のCPUの多くは「マイクロプロセッサ（microprocessor）」だ。これは「MPU（Micro Processing Unit）」あるいは「超小型演算処理装置」と呼ばれる場合もある。マイクロプロセッサは1970年代前半に初めて登場した、多数のIC（集積回路）を搭載したCPUだ。マイクロプロセッサの登場によって、汎用プロセッサのビット数やクロック数の向上、マルチコアCPUの採用といったことが可能になった。マイクロプロセッサの使用例は多く、ゲーム機器・スマートフォン（スマホ）・パソコン（pc）など、多機能な機器に一般的に使われている。
マイクロプロセッサからは、新たなCPUの形式が派生した。例えば「DSP（デジタルシグナルプロセッサ、digital signal processor）」は、マイクロプロセッサにデータ専用バスを持つアーキテクチャを持たせ、デジタル信号処理に特化したものだ。「マイクロコントローラ（マイコン、microcontroller）」は、組み込みシステムに必要なCPU・メモリ・タイマー・入出力端子をまとめたものだ。マイクロプロセッサの登場以降、CPUの開発競争が一気に加速する。マイクロプロセッサとして実装されたCPUの生産の歴史は以下のとおりである。最初に開発者たちが着目したのは、CPUのビット幅だった。
・1970年 Garrett AiResearchが「F14戦闘機」専用に「Garrett CADC」を開発。
・1971年 インテル（Intel Corporation）が世界初の商用マイクロプロセッサ「4004」を発表。
・1971年 テキサス・インスツルメンツ（Texas Instruments Inc.）が「TMS1050」の出荷をスタート。電卓用として流通する。
・1972年4月 インテルは8ビットCPU「8008」発表。通称名「TVタイプライター」。
・1974年4月 コンピューター用途を目的にした8ビットCPU「8080」がインテルより発表される。世界初のpcである「Altair」に搭載される。
・1976年6月 テキサス・インスツルメンツが16ビットCPU「TMS9900」を発表。
・1978年6月 インテルは16ビットCPU「8086」を発表。日本電気株式会（NEC）が生産したPC-9801などに広く用いられた。
・1984年 モトローラ（Motorola, Inc.）は32ビットCPU「MC68020」を発表。
・1985年10月 インテルは32ビットCPU「80386」を発表。
・1991年 ミップス・テクノロジーズ（MIPS Technologies, Inc.）は初の64ビットCPU「R4000」を発表。この後、各CPU開発会社で64ビットCPUの生産が始まる。
ビット幅が64ビットに到達した1990年代、CPUの開発競争はクロック周波数争いへと移行した。二値理論式で動くCPUは、電気信号によってオンとオフを繰り返す。この切り替えが素早いほど演算処理速度が早くなる。この速度のことをクロック周波数、あるいはクロック数と呼ぶ。クロック周波数の単位はHz（ヘルツ）である。これは1秒あたりに何度の振動があったかを示す単位だ。クロック周波数ではこの単位によって、CPUが1秒間にオンとオフを繰り返した回数を示す。例えば1秒当たり1回のオン・オフ切り替えがあった場合は1Hzとなる。1000回なら1KHz、100万回なら1MHz、10億回なら1GHz、1兆回なら1THzとなる。
2000年代に入ると、クロック周波数の競争も区切りを見せた。なぜなら、クロック周波数は高くなるほど、消費電力が多くなり、CPUの発熱量が看過できないものになるからである。クロック周波数に代わりに、CPU開発競争は「マルチコア（multi-core）」の開発に移行した。マルチコアとは複数のCPUコアを単一のICチップに搭載したタイプのCPUを指す。「マルチコア・プロセッサ（multi-core processor）」ともいう。複数のCPUで並列に演算処理するため、従来のCPUに比べて格段に高い処理能力が可能になった。
しかし、マルチコアの開発が進んでも、消費電力と熱量対策の問題は解決しなかった。それどころか多数のコアを並列に高出力で動かすには、またもや消費電力量と発熱の問題に向き合う必要が生まれる。それゆえに、マルチコアの開発がある程度進んでから以降は、「SIMD（single instruction, multiple data）」化や「SoC（System-on-a-chip）」化へと、CPU開発競争の場を移すことになった。
CPUを性能比較する際、性能の情報は型番から見分ける必要がある。以下ではインテル製のCPUから「Intel Core i9-7980XE 2.60GHz」を例に挙げ、型番の見方を解説する。最初に記された「Intel」は製造したメーカー名を表す。なお、CPUのシェアのほとんどはインテルおよびAMD（Advanced Micro Devices, Inc.）が占めている。「Core」はCPUのブランド名である。Coreはインテルの主力製品（2022年の時点）を指す。Core以外では、Core M・Pentium・Celeron・Atomなどがある。
「i9」はCPUのシリーズ名で、i9以外にi3・i5・i7がある。「7980」はプロセッサー・ナンバー。インテルが製品ごとに付与している番号だ。「XE」は記号。これによってCPUのタイプを示す。記号の一覧は以下の通りである。型番がないものは通常モデルを指す。
記号 意味
K オーバークロック。クロック周波数の上向への変更ができる。
M ノートPCやタブレットなどのモバイル用CPUの意味。
U ウルトラブック用CPU。
X Extream Edition。最上位モデルのCPUを指す。
XM モバイル用の最上位モデルのCPUを指す。
Q 4（クアッド）コアのマルチコア。
QM 4コアのモバイル用。
S 低電圧版のデスクトップ用。
T 超低電圧版のデスクトップ用。
LM 低電圧版のモバイル用。
UM 超低電圧版のモバイル用。
G GPU（グラフィックコントローラ）を搭載したモデル。
P GPU（グラフィックコントローラ）がないモデル。
最後に記された「2.60GHz」はCPUのクロック周波数である。2.60GHzのCPUなら1秒間に26億回の切り替えをする。
CPU性能とは、CPUがどれだけの演算能力を持っているかを示す言葉だ。主にクロック周波数とコア数に左右される。
クロック周波数は高くなるほどに、CPU性能は高くなる。なぜなら、演算処理の速度が上がるためだ。また、コア数が増えるほどに、並列処理できるデータ量が増えるため、性能が上がっていく。例えば、4つのコアを持つマルチコアのCPUであるなら、4つの演算処理を同時に行える。しかし、かつては発熱や消費電力量の問題があったため、マルチコアに使われる1つ1つのCPUの性能を抑えていることがあった。そのため、必ずしもマルチコアのCPUが高性能であるとは言えなかった。だが、現在ではその問題の多くは解消されつつある。コア数が多いCPUは高性能であると言っても差支えないだろう。
CPU交換はパソコンのカスタマイズ方法の1つ。交換することによって、より高性能なパソコンにアップグレードできる。しかし、常に好きなCPUが使えるわけではない。マザーボードに対応するCPUは決まっているからだ。そのため、CPU交換するときには、事前にマザーボードのメーカーや型番を調べておく必要がある。
8コアCPUとは、8個のCPUコアを単一のパッケージにまとめたマルチコアCPUのこと。「オクタコア」あるいは「エイトコア」と読む。なお、マルチコアCPUはコアの数によって呼び名が変わる。
コア数 呼び名
1 シングルコア
2 デュアルコア
3 トリプルコア
4 クアッドコア
6 ヘキサコア
8 オクタコア
10 デカコア
「CPU」とは・「CPU」の意味
「CPU」とは「Central Processing Unit」の略で、中央処理装置または中央演算処理装置を指す。CPUは別名で「プロセッサ（processor）」とも呼ばれている。CPUはコンピューターの演算処理で中心的な役割を果たす。CPUは記憶装置上にある命令文（プログラム）を読み込み、それらに演算処理を加えて解釈して実行する機能を持つ。演算処理する際、コンピューター内における補助記憶装置・表示装置・通信装置とのデータのやり取りは、数段階に別れた入出力回路を経由して行う。これがコンピューターの基本的な動作である。CPUは演算によってコンピューターの基本的な動作をつかさどる。いわば「コンピューターの頭脳」であるといえるだろう。
CPUのほとんどが「二値論理方式」を採用している。一部に例外はあるものの、現在でもそれは変わることがない。これは命題が真か偽かの二値（バイナリー）しか持たないとする論理的思考を電子回路で再現したものだ。その表現方法として二進法が演算に用いられている。
二進法の1桁を1ビットという。そして、CPUが一度のデータパスで扱うビット数を「ビット幅」「データバス幅」と呼ぶ。例えばビット幅が4ビットであるなら、そのCPUは1度のデータパスで、4桁の2進数を扱っている。そのため、4ビットCPUと呼ぶ。マイナス値を持たない整数である場合、4ビットCPUが1度に表現できる範囲は「2の4乗－1」だ。0を含めて、0から15までの16通りの整数を表現できる。仮に、ビット幅が16ビットであるなら、表現できるのは0から65,535までの整数となる。
なお、現在のCPUの多くは「マイクロプロセッサ（microprocessor）」だ。これは「MPU（Micro Processing Unit）」あるいは「超小型演算処理装置」と呼ばれる場合もある。マイクロプロセッサは1970年代前半に初めて登場した、多数のIC（集積回路）を搭載したCPUだ。マイクロプロセッサの登場によって、汎用プロセッサのビット数やクロック数の向上、マルチコアCPUの採用といったことが可能になった。マイクロプロセッサの使用例は多く、ゲーム機器・スマートフォン（スマホ）・パソコン（pc）など、多機能な機器に一般的に使われている。
マイクロプロセッサからは、新たなCPUの形式が派生した。例えば「DSP（デジタルシグナルプロセッサ、digital signal processor）」は、マイクロプロセッサにデータ専用バスを持つアーキテクチャを持たせ、デジタル信号処理に特化したものだ。「マイクロコントローラ（マイコン、microcontroller）」は、組み込みシステムに必要なCPU・メモリ・タイマー・入出力端子をまとめたものだ。マイクロプロセッサの登場以降、CPUの開発競争が一気に加速する。マイクロプロセッサとして実装されたCPUの生産の歴史は以下のとおりである。最初に開発者たちが着目したのは、CPUのビット幅だった。
・1970年 Garrett AiResearchが「F14戦闘機」専用に「Garrett CADC」を開発。
・1971年 インテル（Intel Corporation）が世界初の商用マイクロプロセッサ「4004」を発表。
・1971年 テキサス・インスツルメンツ（Texas Instruments Inc.）が「TMS1050」の出荷をスタート。電卓用として流通する。
・1972年4月 インテルは8ビットCPU「8008」発表。通称名「TVタイプライター」。
・1974年4月 コンピューター用途を目的にした8ビットCPU「8080」がインテルより発表される。世界初のpcである「Altair」に搭載される。
・1976年6月 テキサス・インスツルメンツが16ビットCPU「TMS9900」を発表。
・1978年6月 インテルは16ビットCPU「8086」を発表。日本電気株式会（NEC）が生産したPC-9801などに広く用いられた。
・1984年 モトローラ（Motorola, Inc.）は32ビットCPU「MC68020」を発表。
・1985年10月 インテルは32ビットCPU「80386」を発表。
・1991年 ミップス・テクノロジーズ（MIPS Technologies, Inc.）は初の64ビットCPU「R4000」を発表。この後、各CPU開発会社で64ビットCPUの生産が始まる。
ビット幅が64ビットに到達した1990年代、CPUの開発競争はクロック周波数争いへと移行した。二値理論式で動くCPUは、電気信号によってオンとオフを繰り返す。この切り替えが素早いほど演算処理速度が早くなる。この速度のことをクロック周波数、あるいはクロック数と呼ぶ。クロック周波数の単位はHz（ヘルツ）である。これは1秒あたりに何度の振動があったかを示す単位だ。クロック周波数ではこの単位によって、CPUが1秒間にオンとオフを繰り返した回数を示す。例えば1秒当たり1回のオン・オフ切り替えがあった場合は1Hzとなる。1000回なら1KHz、100万回なら1MHz、10億回なら1GHz、1兆回なら1THzとなる。
2000年代に入ると、クロック周波数の競争も区切りを見せた。なぜなら、クロック周波数は高くなるほど、消費電力が多くなり、CPUの発熱量が看過できないものになるからである。クロック周波数に代わりに、CPU開発競争は「マルチコア（multi-core）」の開発に移行した。マルチコアとは複数のCPUコアを単一のICチップに搭載したタイプのCPUを指す。「マルチコア・プロセッサ（multi-core processor）」ともいう。複数のCPUで並列に演算処理するため、従来のCPUに比べて格段に高い処理能力が可能になった。
しかし、マルチコアの開発が進んでも、消費電力と熱量対策の問題は解決しなかった。それどころか多数のコアを並列に高出力で動かすには、またもや消費電力量と発熱の問題に向き合う必要が生まれる。それゆえに、マルチコアの開発がある程度進んでから以降は、「SIMD（single instruction, multiple data）」化や「SoC（System-on-a-chip）」化へと、CPU開発競争の場を移すことになった。
CPUを性能比較する際、性能の情報は型番から見分ける必要がある。以下ではインテル製のCPUから「Intel Core i9-7980XE 2.60GHz」を例に挙げ、型番の見方を解説する。最初に記された「Intel」は製造したメーカー名を表す。なお、CPUのシェアのほとんどはインテルおよびAMD（Advanced Micro Devices, Inc.）が占めている。「Core」はCPUのブランド名である。Coreはインテルの主力製品（2022年の時点）を指す。Core以外では、Core M・Pentium・Celeron・Atomなどがある。
「i9」はCPUのシリーズ名で、i9以外にi3・i5・i7がある。「7980」はプロセッサー・ナンバー。インテルが製品ごとに付与している番号だ。「XE」は記号。これによってCPUのタイプを示す。記号の一覧は以下の通りである。型番がないものは通常モデルを指す。
記号 意味
K オーバークロック。クロック周波数の上向への変更ができる。
M ノートPCやタブレットなどのモバイル用CPUの意味。
U ウルトラブック用CPU。
X Extream Edition。最上位モデルのCPUを指す。
XM モバイル用の最上位モデルのCPUを指す。
Q 4（クアッド）コアのマルチコア。
QM 4コアのモバイル用。
S 低電圧版のデスクトップ用。
T 超低電圧版のデスクトップ用。
LM 低電圧版のモバイル用。
UM 超低電圧版のモバイル用。
G GPU（グラフィックコントローラ）を搭載したモデル。
P GPU（グラフィックコントローラ）がないモデル。
最後に記された「2.60GHz」はCPUのクロック周波数である。2.60GHzのCPUなら1秒間に26億回の切り替えをする。
「CPU」の熟語・言い回し
CPU性能とは
CPU性能とは、CPUがどれだけの演算能力を持っているかを示す言葉だ。主にクロック周波数とコア数に左右される。
クロック周波数は高くなるほどに、CPU性能は高くなる。なぜなら、演算処理の速度が上がるためだ。また、コア数が増えるほどに、並列処理できるデータ量が増えるため、性能が上がっていく。例えば、4つのコアを持つマルチコアのCPUであるなら、4つの演算処理を同時に行える。しかし、かつては発熱や消費電力量の問題があったため、マルチコアに使われる1つ1つのCPUの性能を抑えていることがあった。そのため、必ずしもマルチコアのCPUが高性能であるとは言えなかった。だが、現在ではその問題の多くは解消されつつある。コア数が多いCPUは高性能であると言っても差支えないだろう。
CPU交換とは
CPU交換はパソコンのカスタマイズ方法の1つ。交換することによって、より高性能なパソコンにアップグレードできる。しかし、常に好きなCPUが使えるわけではない。マザーボードに対応するCPUは決まっているからだ。そのため、CPU交換するときには、事前にマザーボードのメーカーや型番を調べておく必要がある。
8コアCPUとは
8コアCPUとは、8個のCPUコアを単一のパッケージにまとめたマルチコアCPUのこと。「オクタコア」あるいは「エイトコア」と読む。なお、マルチコアCPUはコアの数によって呼び名が変わる。
コア数 呼び名
1 シングルコア
2 デュアルコア
3 トリプルコア
4 クアッドコア
6 ヘキサコア
8 オクタコア
10 デカコア
シー‐ピー‐ユー【CPU】
読み方：しーぴーゆー
《central processing unit》コンピューターの中央処理装置。コンピューターの中枢部分に当たり、さまざまなプログラムを実行する。→マイクロプロセッサー
CPU
フルスペル：Central Processing Unit
読み方：シーピーユー
別名：中央処理装置，中央演算装置，中央演算処理装置
読み方：シーピーユー
別名：中央処理装置，中央演算装置，中央演算処理装置
CPUとは、コンピュータの中でデータの演算処理を行う装置のことである。中央演算処理装置とも呼ばれる。ノイマン型コンピュータにおける五大要素のひとつに当たる。
ノイマン型コンピュータの五大要素とは「制御装置」「演算装置」「主記憶装置」「入力装置」「出力装置」である。
CPUはコンピュータにおけるあらゆる入力装置からデータを受け取り、演算処理を行い、出力して返す。データは2進数（0と1の数値）で表現される。一度に扱うことのできるデータの単位容量が決まっており、この量と伝送頻度（単位はHz）によってコンピュータの処理性能がほぼ決定される。Intelの8088など、1980年代から1990年代のCPUは8ビット単位で処理されていた。最近では32ビット単位が主流となっており、64ビット単位で処理するCPUも登場し始めている。
最近のコンピュータには、CPUは集積された大規模集積回路（LSI）として搭載されている。CPUを指してマイクロプロセッサと呼ぶことも多い。CPUの設計や製造においては最初期の段階からIntelが市場のリーダーとして君臨している。特にPC向けのCPUは、過去から現在にかけて、Intelのx86シリーズのアーキテクチャが主流となっている。PentiumやCeleronなどの製品がx86の代表的製品といえる。また他方、AMDは、Intelのx86と互換性を持つ互換CPUを市場に投入して勢力を伸ばし、最近ではAthlonシリーズなど独自の展開を見せている。
マイクロプロセッサのほかの用語一覧
| CPU： | オーバーヘッド オクタコア オクタコアプロセッサ CPU CPUクーラー Cell Broadband Engine Clovertown |
シーピーユー
シーピーユー
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2018/06/23 09:29 UTC 版)
「CLOTH ROAD」の記事における「シーピーユー」の解説
モノリスのトップモデル。モデルには珍しく、自ら服をカスタマイズする。臆病で引っ込み思案、部屋に引き篭もって服を自分でカスタマイズしているときが一番の幸せ。
※この「シーピーユー」の解説は、「CLOTH ROAD」の解説の一部です。
「シーピーユー」を含む「CLOTH ROAD」の記事については、「CLOTH ROAD」の概要を参照ください。
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