1990年代後半から、マルチコアプロセッサがパーソナルコンピュータで利用可能になりました。マルチコア設計では、プロセッサがクロック速度の面で物理的限界の上限を突破し、プロセッサを冷却しても精度を維持する方法が問題となっていました。シングルプロセッサチップ上の余分なコアに移行することで、メーカーはCPUで処理できるデータ量を効果的に増やしてクロック速度の問題を回避しました。
彼らが最初にリリースされたとき、それは単一のCPUの中にちょうど2つのコアでしたが、現在は4つ、6つ、さらには10つ以上のオプションがあります。このコアの追加に加えて、インテルのハイパースレッディング技術は、オペレーティングシステムに見られるコアを事実上2倍にします。
1つのプロセッサに2つのコアを搭載することは、現代のオペレーティングシステムのマルチタスク性のおかげで、常に有益なメリットをもたらしました。ウィルス対策プログラムがバックグラウンドで実行されている間は、Webをブラウズしたり、レポートを入力することができます。多くの人にとって本当の問題は、2つ以上のものを持つことが本当に有益なのか、そうであれば何くらいのものなのでしょうか？
スレッディング
A 糸 は、コンピュータ上のプロセッサを通過するプログラムからの単一のデータストリームです。各アプリケーションは、実行方法に応じて1つまたは複数のスレッドを生成します。マルチタスキングでは、シングルコアプロセッサは一度に1つのスレッドしか処理できないため、システムはスレッド間を迅速に切り替えて、一見並行してデータを処理します。
複数のコアを持つ利点は、システムが複数のスレッドを処理できることです。各コアは別々のデータストリームを処理できます。このアーキテクチャーは、並行アプリケーションを実行しているシステムのパフォーマンスを大幅に向上させます。サーバは特定の時間に多数のアプリケーションを同時に実行する傾向があるため、当初はエンタープライズの顧客向けに開発されましたが、パーソナルコンピュータの複雑さやマルチタスクの増加に伴い、余分なコアが必要になりました。
ソフトウェアの依存関係
マルチコアプロセッサのコンセプトは魅力的ですが、このテクノロジには大きな警告があります。マルチプロセッサの真の利点を理解するためには、コンピュータ上で実行されているソフトウェアがマルチスレッドをサポートするように記述されている必要があります。このような機能をサポートするソフトウェアがなければ、スレッドは主に単一のコアを介して実行されるため、効率が低下します。結局のところ、クアッドコアプロセッサのシングルコアでしか実行できない場合は、より高いベースクロック速度のデュアルコアプロセッサで実行するほうが実際には高速かもしれません。
すべての主要な現在のオペレーティングシステムはマルチスレッド機能をサポートしています。しかし、マルチスレッドもアプリケーションソフトウェアに書き込まなければなりません。消費者向けソフトウェアにおけるマルチスレッドのサポートは長年にわたり改善されていますが、多くの単純なプログラムでは、ソフトウェアの複雑さのためにマルチスレッドのサポートはまだ実装されていません。例えば、メールプログラムやウェブブラウザは、コンピュータが複雑な計算を処理するグラフィックスやビデオ編集プログラムほど、マルチスレッド化に大きな利益をもたらす可能性は低い。
この傾向を説明する良い例は、典型的なコンピュータゲームを見ることです。ほとんどのゲームでは、ゲーム内で何が起こっているかを表示するために何らかの形式のレンダリングエンジンが必要です。さらに、ある種の人工知能は、ゲーム内のイベントやキャラクターを制御します。単一のコアでは、これらの両方を切り替えて機能させる必要があります。このアプローチは効率的ではありません。システムに複数のプロセッサが搭載されている場合、レンダリングとAIはそれぞれ別のコアで実行できます。これはマルチコアプロセッサの理想的な状況です。
4> 2ですか？
2つのコアを超えていくことは、コンピュータの購入者の回答が、彼または彼女が通常使用するソフトウェアに依存しているため、いくつかの概念的な課題を提示します。たとえば、多くのゲームでは、2つのコアと4つのコアの間にパフォーマンスの差はほとんどありません。基本的に、4つのプロセッサコアを超える目に見えるメリットが見られるゲームはありません。
一方、ビデオをトランスコードするビデオエンコードプログラムでは、個々のフレームレンダリングを異なるコアに渡し、ソフトウェアによって1つのストリームに照合できるため、大きなメリットが得られます。従って、8つのコアを有することは、4つのコアよりもさらに有益である。
クロック速度
クロック速度が高いほど、プロセッサは高速になります。余分なコアのおかげでプロセッサが複数のデータスレッドを処理するため、複数のコアに比べて速度を考慮すると、クロック速度はより不明瞭になりますが、各コアは温度制限のため低速で実行されます。
例えば、デュアルコアプロセッサは、プロセッサごとに3.5GHzの基本クロック速度をサポートし、クアッドコアプロセッサは3.0GHzでのみ動作する。それぞれのシングルコアを見るだけで、デュアルコアプロセッサはクアッドコアよりも約14％速くなります。したがって、シングルスレッドのみのプログラムをお持ちの場合は、実際にはデュアルコアプロセッサが効率的です。そして、あなたのソフトウェアが4つのプロセッサーすべてを使用できるのであれば、そのクアッドコア・プロセッサーは実際にはそのデュアルコア・プロセッサーより約70％高速です。
結論
ほとんどの場合、ソフトウェアと一般的なユースケースでサポートされている場合は、コア数が高いプロセッサを使用する方が一般的に優れています。ほとんどの場合、デュアルコアまたはクアッドコアプロセッサは、基本的なコンピュータユーザーにとって十分な電力以上になります。大多数の消費者は、4つのプロセッサコアを超えて、それを利用できる特殊化されていないソフトウェアがほとんどないため、具体的なメリットは得られません。そのようなハイコア・カウント・プロセッサを考慮する必要があるのは、デスクトップビデオ編集や複雑な科学・数学プログラムなどの複雑なタスクを実行する人だけです。
どのくらいのPCの速さが必要なのかチェックしてください。どのタイプのプロセッサがコンピューティングのニーズに最も適しているかをよりよく理解するための記事です。
