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ITパスポート試験

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

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  • コンピュータの「脳」であり、中心的な処理装置であることを理解する。
  • クロック周波数やコア数が高いほど処理能力が高いことを把握する。
  • コンピュータを構成する5大装置の一つ(制御装置、演算装置)であることを押さえる。

最終更新日: 2026/09/14