自作パソコンのプロセッサ選択

PC構築において、プロセッサの選択は重要で、組み立てるパソコンの性質を決mる要素だ。

プロセッサ(processor)とは処理装置のことで、コンピュータ全体をコントロールするプロセッサがCPUである。

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IntelかAMD

Intelは圧倒的な市場シェアを誇り、速度・電力と価格の両面で幅広い選択肢を提供し続けている。また、機能と技術革新においても常に先駆的な役割を果たしている。

一方、AMDも優れたプロセッサを製造しており、一般的にIntelよりも低価格で購入できる。速度と電力効率において、Intelは依然として優位に立っている。しかし、AMDはRyzenシリーズなどの高性能プロセッサを発売しており、Intelとの差を縮め、コストパフォーマンスに関しては、AMDの方が優れている場合が多い。

しかし、Intelは幅広い価格帯で製品を提供しており、予算に応じて最適な選択肢を選べる。その中でも、Intel Core i5シリーズは速度、パワー、コストパフォーマンスの点でおすすめだ。

動作速度

IntelとAMDの両方のプロセッサは、特定のクロック速度で販売されている。クロック速度は、プロセッサの動作速度を表す指標であり、ギガヘルツ (GHz) で測定される。一般的に、クロック速度が高いほど、プロセッサの速度は速い。

Intel Core i5プロセッサを例にすると、KモデルのIntel Core i5プロセッサは、オーバークロックに対応している。オーバークロックとは、プロセッサの動作速度をメーカー出荷時の設定よりも高く設定することをいう。オーバークロックを行えば、パフォーマンスが向上するが、システムの安定性を損なう危険性もある。

かつて、クロック速度は2つの異なるプロセッサを比較するための簡単な方法だった。しかし近年では、プロセッサのアーキテクチャやキャッシュメモリなどの要素もパフォーマンスに大きく影響を与えるようになった。

同じファミリー内の2つのプロセッサを比較する場合には、クロック速度は依然として有効な指標である。例えば、2つのIntel CPUを比較する場合、クロック速度が高い方がパフォーマンスが高いと言える。

ただ、クロック速度が高いプロセッサは価格が高い。しかも、高いクロック速度がもたらすパフォーマンス向上がわずかしか体感できないこともある。そのため、パフォーマンスだけでなく、コストも考慮したい。

CPUのオーバークロック

ほとんどのCPUはクロックレートがロックされ、特定の速度を超えることができない仕様になっているが、クロックレートを調整したいと考える人のため、クロックレートがロックされていないCPUがある。Intelはi5-6600Kなどと名前に「K」が付いている。AMDでは、オーバークロック可能モデルを「Black Edition」と呼んでいる。

オーバークロックは、オーバークロックソフトウェアとツールの登場で容易にはなった。だが初心者は、入念に調べ、万全の注意を払わない限り試すべきではない。これには、別売りのCPUクーラーの取り付けまで関わる。

ソケット

プロセッサは、マザーボード上のソケットと呼ばれるコネクタに接続される。プロセッサが改良されると、ピン数やコネクタの数も増加するため、ソケットタイプも変更される。例えば、IntelのLGA 1150に指定されたプロセッサは、LGA 2011 に設計されたソケットには収まらない。なお、数字はチップのピン数を指している。

プロセッサには世代があり、できるだけ新しい世代を購入するのが良い。将来の拡張性とパフォーマンスの向上を提供するが、新しい世代でもソケットの形状は後に変更されてしまう。数年以上使用したらその後にリリースされるCPUは、現在のソケットと互換性はまずないだろう。

いずれにせよ、プロセッサを選択する際に以下の点を確認する必要がある。

選択したプロセッサがマザーボードのソケットと一致するかどうか
将来のアップグレードを計画している場合は、その計画に合ったソケットタイプを選択する

APU

従来のCPUは、演算処理に特化した標準的なプロセッサだ。AMDはAPUを発売した。APU (Accelerated Processing Unit) は、CPUとグラフィックスアクセラレータを1つのチップに統合したもので、PlayStation 4とXbox OneはこのタイプのAPUを使用している。

APUは、グラフィックカードを必要としないので、PCのコストを下げたり、グラフィックカードを組み込む空間の小さいITXベースの小型PCに適する。しかし、高性能なグラフィックス処理を必要とする場合は、専用グラフィックカードの方が良い。

ハイパースレッディング

インテルのHTテクノロジー (ハイパースレッディングテクノロジー) は、プロセッサのコアあたりの実行スレッド数を仮想的に倍増することで、マルチスレッド処理能力を向上させる。従来のシングルスレッド処理に加え、複数のスレッドを同時に処理し、プロセッサの処理能力をより効率的に活用するものだ。

HTテクノロジーは、Intel Coreプロセッサファミリー、Intel Core Mプロセッサファミリー、Intel Xeonプロセッサファミリーが対応している。

複数のスレッドを同時に処理することで、マルチスレッド対応アプリケーションのパフォーマンスを向上でき、複数のアプリケーションを同時に実行しても、システム全体の応答性を損なわない。空いているコアを活用しプロセッサ全体の使用率を高められる。

動画編集、3Dレンダリング、エンコードなどのマルチスレッド対応アプリケーションは、ハイパースレッディングによって大幅なパフォーマンス向上を実現できる。ブラウザ、メール、音楽再生など、複数のアプリケーションを同時使用しながらシステム全体の応答性を維持できる。

ただし、すべてのアプリケーションがHTテクノロジーに対応しているわけではなく、対応していてもパフォーマンスが向上しないことがある。パフォーマンスには、プロセッサの性能だけでなくメモリ容量やストレージ速度など他の要素も絡んでくる。また、処理能力の向上に伴い消費電力が増加する。

マルチコアCPU

コンピュータの処理性能は、マルチコア技術を使用することで向上します。マルチコア技術は、1つのチップに複数のプロセッサコア (CPUコア) を統合することで、コンピュータの処理能力を向上させる技術です。

コアは、工場の異なる部門と考えることができ、各部門は異なるタスクを処理する。時には、1つのコアだけでは情報を処理しきれない場合、隣接するコアと同じタスクを処理する。

デュアルコア、クアッドコアなどとプロセッサ内のコア数が増えていくと、処理できるワークロードが増えるため、プロセッサは非同期イベント、割り込みなどを処理できるようになる。これは、CPUがオーバーロードされても、CPUにかかる負担が処理できるためだ。

理論的にデュアルコアプロセッサは単一コアプロセッサのほぼ2倍のパワーを持つことになっているが、実際には、ソフトウェアアルゴリズムと実装の不完全さによって、性能の向上は約50%にとどまる。

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