昨年末Intelは4コアCPU「Core 2 Quad」を発売し、AMDは年明けに2コア×2CPUの「Athlon64FX 7シリーズ」を発売するなど、両者の競争はますます加速するばかりである。また両者以外でも、SONYが家庭用ゲーム機「PLAYSTATION 3」で8コアCPUの「Cell」を採用した…

この状況を一変させてしまったのが、Intelの新CPUである「Core」（コア）シリーズ、及び「Core 2」シリーズである。 「Core」シリーズのデュアルコア製品「Core Duo」は、Pentium Dと異なり初めからデュアルコアが前提で設計されている。L2キャッシュは二つ…

「マルチコアCPU」に先立って、Intelは「ハイパー・スレッディング」機能を搭載した新型のPentium4を市場に送り出した。CPUはいかに命令を詰め込むかが重要なのだが、どうやっても処理が空いた回路は存在する。「ハイパー・スレッディング」はこの空いた部分…

「マルチ」は「複数の」を意味し、「コア」はCPUの中で実際に計算する脳髄的な部分を表す。CPUといえば「1つのCPUの中に1つのコア」、すなわち「シングルコアCPU」が当然であったが、これからは「1つのCPUの中に2つのコア」で高性能化を実現しようというので…

高クロック化によって劇的な性能の向上を実現してきたCPUだが、近年になりその進歩が頭打ちとなってしまった。それは技術的な問題だけではなく、ずっと根本的な課題である。CPUが消費する電力が、大きくなりすぎていたのだ。 CPUの消費電力は、クロックの3乗…

クロックに関する余談だが、CPUの進化に市場が絡んだこんな話がある。かつて、CPUメーカーのIntelとAMDはそれぞれ「PentiumⅢ」（ペンティアムスリー）と「Athlon」（アスロン）という製品で市場を争っていた。“CPUの性能は動作クロックによる”という周知の基…

パイプラインハザードを克服したとしても、どうしても超えられないある限界がある。「1クロックの間に処理が完了するのは最大で1命令」という、構造上当たり前の壁だ。命令を1本のパイプラインに詰め込む限り、どれだけ段数を深くしようと二つの命令が同時に…

パイプラインは必要不可欠な技術であると言えるのだが、残念ながら欠点もある。例えば命令Bの内容が命令Aの結果に依存する場合だ。もし命令Aの内容が「この命令の結果がYESならそのまま命令Bを実行。NOなら命令Bを無視。」であった場合、命令Aの結果によって…

パイプラインの説明は文章にするとやや煩雑だが、発想は単純である。「命令を生真面目に一つずつ処理することで無駄が出来るのだから、もっと柔軟に回路を使いこなせば高速に作業を終えられるはず」、という考え方だ。 例えば、「命令Aの取り込み」が終わり…

CPUが行う処理は、「命令の取り込み」「命令の解読」「命令の実行」「命令の出力」に大分される。プログラムは基本的にこの順で処理されるため、初期のCPUは「いかにこの一連の作業を高速でこなすか」に注力されていた。「命令Aの取り込み」「Aの解読」「Aの…

CPUのすぐ脇にある重要なパーツ「メインメモリ」（以下メモリ）について少し触れておこう。CPUは、処理すべきプログラムを一旦全てCPU外にあるメモリに蓄えながら読み込み、計算が終わったものも全てメモリに保存する。常にCPUとアクセスし続けるメモリは、…

パソコン内部において、CPU以外のパーツは常に指示される立場であり、逆にCPUは常に指示する立場である。CPUが常に高性能を求められる理由はここにある。指示する側の処理が遅ければ、全体の処理が遅くなってしまうからだ。 CPUの性能を表す数字として最も一…

高性能デュアルコアCPU搭載！」などという売り文句を、パソコンのカタログや家電量販店の広告で見たことがある人も多いだろう。これはもちろん「デュアルコア内蔵CPU搭載パソコンですよ」という意味だが、そもそも「デュアルコア」や「CPU」という言葉に馴染…