CPUとは？【なるべくわかりやすく解説】

CPUの基本的な事について簡単に解説しています。

CPUの各種スペックについてのざっくりとした説明です。

ベンチマークスコアは、専用のソフトを用いて処理性能を数値化したものです。一律の基準がある訳ではなく、ソフトの種類や測定環境によって数値が変わってきます。CPUでは「PassMark」「Cinebench」などがよく用いられます。
また、ベンチマークスコアを基に、性能が大まかにランク分けをされている事があります。一般的なものを下記にざっとまとめたので、参考までに良ければ見てください。

クロック周波数は、CPUのデータの処理の速度を示すものです。GHzという単位で表されます。しかし、この数値が高い＝性能が高いという訳ではありません。CPUの処理はクロック周波数だけでなく様々な要素が関わってくるためです。もちろん、処理性能を上げる要因の一つではありますが、クロック周波数だけでは性能の高さは決まらないという事を覚えておきましょう。また、クロック周波数を高くすると発熱が多くなるという問題点もあります。

コアはCPUの処理を実際に行う部品の名称です。CPUにとっての核といえる部分です。2019年現在では、処理性能を上げるために、一つのCPUの中に複数のコアが存在する「マルチコア」が当たり前となっています。

スレッドは、CPUのコアが行う仕事のことです。「スレッド」自体はあまり重要視される事はなく、一つのCPU（コア）が一度に処理できるスレッドの数が重要です。このスレッドの数のことを「スレッド数」と呼びます。コアと同じく、スレッド数が多ければ性能が高いとは限らず、質と数の双方が重要です。

また、1スレッドでの性能のことを「シングルスレッド性能」と呼び、CPU全体（複数スレッド）での性能を「マルチスレッド性能」と呼びます。これは高い事によるメリットがそれぞれ異なります。下記に、それぞれが高い事によるメリットをざっくりとまとめています。

 

TDP（Thermal Design Power）は、熱設計消費電力の事です。単位はW（ワット）。大体の消費電力の目安程度のものと思って大丈夫です。なのですが、正確にはTDPは消費電力を表す指標ではなく、CPUの耐熱性を表した数値となっています。

ざっくりいうと、TDPは、「規定温度に達するまでは制限なく電力を使って稼働するよ～」的な意味合いの指標です。要するに、TDPが高いと高負荷時には高めの温度で稼働されてしまう（＝消費電力が多くなる）、TDPの低いCPUでは高負荷時でも低めの温度で維持される(＝消費電力が少なくなる)といった具合です。このように、TDPと消費電力には相関性があるため、消費電力の目安として広く扱われています。実際の最大消費電力は、TDPの1.5倍～2倍程度になるのが一般的です。また、あくまでTDPは「制限の掛かる数値」なので、TDPの高いからといって、常に消費電力が多いというわけではない点にも注意が必要です。
更に余談ですが、「オーバークロック」利用時には、このTDPの基準となる「動作クロック」が引き上げられます。そのため、「オーバークロック」利用時にはTDPの耐熱値をあっさりと超えてしまう可能性があるため、故障のリスクが高まります。

 

CPUはその小さなユニットの中で膨大な量の処理を行っています。そのため、発熱量が多く、冷却しながらの使用が必須です。ただ、PC利用者が必ず別途何かしなければいけない、という訳ではありません。既製品のPCのCPUには、冷却システムが当然備わっていますし、CPUをパーツとして購入する場合も、多くの製品にはCPUクーラーが付属しています。利用者が別途CPUクーラーを用意しなければならないのは、TDPが90を超えるようなハイエンド（超高性能）CPU限定です。

CPUの冷却方式は、大きく分けて「空冷式」と「水冷式」の2種類になります。シェアは、「空冷式」が圧倒的多数です（2019年現在）。また、水冷式は更に「簡易水冷」と「本格水冷」に分けられます。「本格水冷」は、CPUだけでなくPC全体を冷却する事も目的としたものです。費用と手間の面で一般人には現実的ではありません。そのため、「水冷式CPUクーラー」と言えば一般的に「簡易水冷」の事を指します。