【プログラミング初心者向け】CPUとは？役割・コア・スレッドについて解説

プログラミング初心者向けに、プログラムと関係性の高いパソコンなどのコンピューターおける「CPU」とは何かについて、分かりやすく解説いたします！

この記事は未経験者向け無料プログラミングスクール「アキバ・テックドリーム・アカデミー」（以下、テクドリ）の運営企業である、メディアファイブ株式会社（以下、メディアファイブ）に所属している現役のITエンジニア社員が執筆しました。

CPUとは

CPU（Central Processing Unit）とは、データの演算やコンピュータ内の各装置を制御する重要な部品です。日本語では「中央処理装置」と言い、コンピュータの脳ともいえる存在です。

プログラムの実行やゲームの動作、動画の再生など、コンピュータが行うあらゆる処理を担当します。処理速度が速いほど、動作がスムーズになります。

CPUの役割

CPUは、以下の役割を担っています。

• プログラムの命令の解釈と実行
• データの処理
• メモリとの連携
• 周辺機器との連携

プログラムの命令の解釈と実行

CPUはプログラムの命令を解読し、実行します。プログラムは、CPUが理解できる「機械語」と呼ばれる言語で記述されています。

データの処理

プログラムで指定された計算、データの変換、比較などを処理します。

メモリとの連携

メモリもCPUによって制御されます。CPUが必要なデータを読み込み、処理結果をメモリに書き戻します。

例えると、メモリは「作業台」で、CPUはそのデータを操作する「作業者」のような関係です。

メモリについては、別の記事で詳しく解説しております。

周辺機器との連携

キーボードやマウスなどの周辺機器から入力を受け取り、ディスプレイやプリンターなどへ出力します。

CPUの構成

CPUは、いくつかの構成要素から成り立っています。

• コア
• スレッド
• キャッシュメモリ
• クロック周波数

コア

コアとは、CPUの中核となる演算・制御する装置です。

近年では、マルチコアCPUが主流となっています。コアが多いほど、同時に処理できる命令の数が増え、処理能力が高くなります。

スレッド

スレッドとは、CPU内で同時に実行できる処理の単位を指します。

以前は1つのコアで1つの処理しか実行できませんでしたが、マルチスレッド技術の発展により、余力のある場合は1つのコアで複数の処理を並行して実行できるようになりました。

キャッシュメモリ

頻繁にアクセスするデータや命令を一時的に保存するための高速メモリです。

キャッシュメモリはCPU本体よりもアクセス速度が速いため、処理の効率を向上させます。容量が大きいほど、より多くのデータを高速に処理できます。

クロック周波数

CPUが1秒間に処理できる命令の回数を表します。クロック周波数が高いほど、処理速度が速くなります。

CPUの選び方

CPUの各社比較

私たちが触れる機会の多い代表的なCPUメーカーとして、下記の3社が挙げられます。

• Intel
• AMD
• Apple

Intel

Intelは、長年にわたりCPU市場をリードしてきた実績のあるメーカーです。デスクトップPCやノートPCをはじめ、多くの製品に採用されています。

メリット

• 高性能で安定した動作。
• 幅広い製品ラインナップ。
• ゲームやクリエイティブな作業などの高負荷な作業にも対応。

デメリット

• AMDと比較すると消費電力がやや高い。

AMD

AMDは近年、性能の向上とコストパフォーマンスの良さから、Intelと激しい競争を繰り広げているCPUメーカーです。

メリット

• Intelより価格が安く、コストパフォーマンスに優れる。
• ゲーム用途での性能が高い。

デメリット

• Intelに比べると製品の種類がやや少ない。

Apple

AppleはCPUメーカーではありませんが、独自のCPUを開発し自社のMac製品に搭載しています。

メリット

• 高性能と省エネルギー性に優れ、macOSとの最適化によりスムーズな動作を実現。

デメリット

プログラミング向けのCPU

プログラミング学習に快適なCPUのスペックは下記の通りです。まずはこちらを基準にパソコンを選択しましょう。

まとめ

CPUについて解説いたしました。

• CPUとは、データの演算やコンピュータ内の各装置を制御する部品。
• CPUの構成は、コア・スレッド・キャッシュメモリ・クロック周波数がある。

以上、CPUの知識を身に付け、コンピュータの仕組みに対する理解を深めましょう。