基本情報技術者試験
しーぴーゆー
CPU
CPU
Central Processing Unit
CPU(Central Processing Unit)は、幅広い種類の処理を1つでこなせる汎用のプロセッサです。機械学習では、素早い試作や訓練に時間のかからない小さなモデルなど、柔軟さが求められる場面で使われます。
詳しい説明
汎用のプロセッサとしてのCPU
CPU(Central Processing Unit)は、計算処理を行うプロセッサの一種で、多様な処理を扱える汎用のチップです。特定の用途に特化していないため、1つのチップでさまざまな処理をこなせます。その反面、得意としない種類の処理では、その処理に特化したチップよりも時間がかかることがあります。
CPUはほぼすべてのスマートフォンに搭載されており、ノートパソコンなどの個人向けのコンピュータにも入っています。
GPU・TPUとの位置づけの違い
同じプロセッサでも、GPUはグラフィックスの描画やAIの処理のような計算の高速化に特化しています。TPUは、AIの計算処理のためにGoogleが独自に設計したASICです。CPUは汎用、GPUとTPUは特定の処理に特化している、という関係になります。
登場した順序もCPUが最も早く、1950年代後半に発明されました。GPUは1990年代後半に登場し、TPUはさらに後になってGoogleで検討が始まりました。
機械学習でCPUが向いている場面
Google Cloudの文書は、次のような場合にCPUが向いているとしています。
- 最大限の柔軟さが求められる素早い試作
- 訓練に長い時間がかからない単純なモデル
- 実効的なバッチサイズが小さい小規模なモデル
- C++で書かれたカスタムのTensorFlow演算を多く含むモデル
- ホストシステムで使えるI/Oやネットワーク帯域によって制約を受けるモデル
どの場面も、汎用で柔軟に使えるというCPUの性質を生かしたものです。
試験範囲での扱い
CPUは、G検定シラバス2024の中項目11 ニューラルネットワークとディープラーニングのキーワードに含まれています。
試験で問われること
基本情報技術者試験
- 制御装置(CU)と演算装置(ALU)の役割を理解する。
- レジスタの役割や、命令実行サイクル(フェッチ、デコード、実行)の概念を把握する。
- マルチコアやパイプライン処理など、性能向上の仕組みを理解する。
最終更新日: 2026/09/14