コアプロセッサーとロジカルプロセッサーは何が違うのか（解説） - All The Differences

24-05-202324-05-2023 Mary Davis

もちろん、CPU（Central Processing Unit）とも呼ばれるプロセッサは、すべてのコンピュータが動作するために必要不可欠なコンポーネントですが、それだけにとどまりません。

現在のCPUは、プロセッサ全体が2つの独立したコアで構成され、データを処理するデュアルコアが主流ですが、プロセッサコアとロジカルプロセッサーはどのような違いがあり、どのような働きをするのでしょうか？

今回は、コアプロセッサーとロジカルプロセッサーについて、その違いを正確に学びます。

Core Processorとは？

プロセッサコアは、命令を読み取って実行する処理の単位です。命令は、リアルタイムで実行されると、あなたのコンピュータ体験を作成するためにリンクされています。 CPUは、文字通り、あなたがコンピュータで行うすべての処理を行う必要があります。

フォルダを開くときにもプロセッサーが必要だし、ワードで文章を書くときにもプロセッサーが必要だ。デスクトップ環境やウィンドウ、ゲームのビジュアルを描くのも、同時にデータを高速処理する数百個のプロセッサーを搭載したグラフィックカードだ。しかし、これらにもある程度はプロセッサーが必要だ。

コアは、命令を読み込んで実行するユニットである。

コアプロセッサーの仕組み

プロセッサーの設計は非常に高度で、ブランドやモデルによって大きく異なります。プロセッサーの設計は、最小限のスペースとエネルギーで最高のパフォーマンスを提供するために、常に改善されています。

アーキテクチャの変更にかかわらず、プロセッサが命令を処理する際には、主に4つのステップを踏む：

フェッチ
デコード
実行する
ライトバック

フェッチ

フェッチステップは、プロセッサコアが、通常はメモリに格納されている命令を取得します。 RAMも含まれますが、現在のプロセッサコアでは、命令は通常、プロセッサキャッシュの中でコアを待っています。

プログラムカウンターは、プロセッサの中で、前の命令がどこで止まり、次の命令が始まるかを示す、しおりの役割を果たす部分である。

デコード

算術演算など、プロセッサコアの各部を必要とする命令は、プロセッサコアでデコードする必要があります。

それぞれの部分には、それに続くデータをどう扱うかをプロセッサコアに指示するオペコードがあります。プロセッサコアの別々の部分は、プロセッサコアがすべてを整理した後、仕事に取り掛かることができます。

実行する

実行ステップでは、プロセッサが実行すべきことを判断し、実行します。ここで起こることは、当該プロセッサコアと入力されたデータによって異なります。

例えば、プロセッサはALU（Arithmetic Logic Unit）で演算を行うことができ、このデバイスにさまざまな入出力を接続することで、数値を計算し、適切な結果を提供することができます。

ライトバック

最後のステップであるライトバックは、それまでのステップの結果をメモリに保存するだけである。出力は実行中のアプリケーションの必要性に応じてルーティングされるが、次の命令で素早くアクセスできるようにCPUレジスタに保存されることが多い。

その後、出力の一部を再び処理する必要があるまで処理され、その時点でRAMに保存されることがあります。

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コア処理には4つのステップがあります。

ロジカルプロセッサーとは？

論理プロセッサの定義は、コアとは何かということがわかったので、より簡単になりました。オペレーティングシステムが見て、対処できるコアの数は、論理プロセッサで測定されます。結果として、物理コアの数と各コアが処理できるスレッドの数（乗算）の合計となります。

例えば、8コア8スレッドのCPUを使用する場合、8個の論理プロセッサが用意され、物理コアの数（8個）と処理できるスレッド数の掛け算でこの数値になります。

しかし、CPUにハイパースレッディング機能があればどうでしょう。つまり、8コアのCPUは、各コアが2つのスレッドを処理できるため、8 * 2 = 16の論理プロセッサを持つことになります。

どっちがいい？

物理コアと論理プロセッサのどちらが価値があると思いますか？答えは簡単で、物理コアです。

マルチスレッドで2つのスレッドを同時に処理するのではなく、1つの物理コアが可能な限り効率的に処理できるようにスケジューリングするだけであることを忘れないでください。

CPUレンダリングのような並列化が進んだワークロードでは、論理プロセッサ（またはスレッド）は50%の性能向上しか実現できません。このようなワークロードでは、物理コアは100%の性能向上が見込めます。

プロセッサー、コア、論理プロセッサー、仮想プロセッサー

さまざまな種類のプロセッサー

CPUの種類は、シングルコア、デュアルコア、クアッドコア、ヘキサコア、オクタコア、デカコアの5種類に分類され、高速化と柔軟性のために64ビットや32ビットなどの異なるアーキテクチャで作られています。 :

プロセッサー	特徴
シングルコアCPU	-一度に1つのコマンドしか実行できません。 -マルチタスクに関しては非効率的である。 -複数のソフトウェアが動作している場合、目に見えてパフォーマンスが低下する。 -1つの手術が始まっている場合、2つ目の手術は1つ目の手術が完了するまで待つ必要があります。
デュアルコアCPU	-2つのプロセッサーを1つの箱に収めました。 -ハイパースレッディング・テクノロジーに対応（ただし、すべてのデュアルコアインテルCPUではありません）。 -64ビット命令に対応しています。 -マルチタスク、マルチスレッドに対応（詳細は後述） -マルチタスクも楽々こなせます。 -消費電力が少ない。 -そのデザインは、徹底的なテストによって信頼性が証明されています。
クアッドコアCPU	-コアと呼ばれる4つの異なるユニットを持ち、加算、データ移動、分岐などのCPU命令を読み取って実行するチップのことです。 -各コアは、キャッシュ、メモリ管理、入出力ポートなど、半導体上の他の回路と相互作用する。
ヘキサコアプロセッサー	-クアッドコアやデュアルコアプロセッサーよりも高速にタスクを実行できる、6つのコアを持つ別のマルチコアCPUです。 -パソコンのユーザーにとっては簡単なことですが、インテルは今回、ヘキサコアのプロセッサーを搭載した「Inter core i7」を2010年に発売しました。 -ヘキサコアプロセッサーが携帯電話にも搭載されるようになりました。
オクタコアプロセッサー	-クアッドコアプロセッサーを搭載し、タスクの分担を明確にします。 -緊急時や需要時には、クイック4連コアが起動します。 -オクタコアは、デュアルコードコアで完璧に仕様され、最高のパフォーマンスを提供するために適宜調整されています。
デカコアプロセッサー	-他のプロセッサーよりもパワフルで、マルチタスクに優れています。 -現在、ほとんどのスマートフォンには、低価格で流行り廃りのないデカコアCPUが搭載されています。 -この新しいプロセッサーを搭載することで、より快適な使い心地を実現し、さらに便利な機能を追加しています。

さまざまな種類のプロセッサー

結論

コアとは、命令を読み取って実行する処理の単位です。
プロセッサーが命令を処理する際には、4つのステップを経ています。
CPUには複数のコアが存在することが可能です。
論理プロセッサの数は、オペレーティングシステムが見て対処できるCPUスレッドの数を指します。
コアは、あなたのパフォーマンスを高め、より速く仕事をこなすのに役立ちます。
コアプロセッシングは、主に4つのステップを経て行われます。