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しーぴーゆー

CPU

CPU = Central Processing Unit

コンピュータの中心で命令の解釈、演算、制御を行う「中央処理装置」です。性能はクロック周波数やコア数などで決まり、計算や処理の速度を左右します。

詳しい説明

CPUは、コンピュータの中心で、プログラムの命令を解釈し、データの演算や制御を行う「中央処理装置」です。コンピュータの「脳」にあたる部分で、パソコンやスマートフォン、サーバーなど、あらゆるコンピュータ機器に搭載されています。CPUの性能が高ければ高いほど、コンピュータは複雑な計算や多くの処理を高速に行うことができます。

CPUの主な性能指標には、クロック周波数(1秒間に処理できる回数の目安)、コア数(並列処理を行う処理ユニットの数)、スレッド数、キャッシュメモリの容量などがあります。最近のCPUは、1つのチップの中に複数のCPUコアを搭載したマルチコアプロセッサが主流で、これにより複数のアプリケーションを同時に動かす並列処理能力が飛躍的に高まっています。

試験では、CPUがコンピュータの性能を左右する最も重要な部品であること、演算装置(ALU)と制御装置(CU)で構成されていること、そしてノイマン型コンピュータの基本アーキテクチャの一部であることを理解することが必須です。また、ボトルネックがCPUに生じる場合の対処法などもよく問われます。

試験で問われること

ITパスポート試験

  • 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。

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。

G検定

  • GPUとの役割の違いが頻出です
  • 並列処理と逐次処理の向き不向きが問われます
  • ディープラーニングにおける計算資源としての位置づけが鍵です