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クロック周波数の意味と使い方をマスターしよう!

クロック周波数とは、CPUの中の回路が、処理のテンポを合わせるために使う信号であるクロックを、1秒間に何回発生させるかを示す数値のことです。CPUの処理性能を決める最も基本的で重要な数値といえます。

 

周波数とは?

周波数とは?

ラジオの電波などでもよく使われる周波数という言葉ですが、これは主に電気工学や音響工学で使われるもので、振動が単位時間(1秒)に何度発生するかを示す数値です。単位は「Hz」です。たとえば、1秒間に100回振動すれば100Hz、1000回振動すれば1000Hz=1KHzです。

参考までに、関東で使われている電気は50Hz、関西で使われている電気は60Hzです。関東と関西で数値が違うのは、関東はドイツの50Hzの発電機を、関西はアメリカの60Hzの発電機を輸入したためです。

 

クロック周波数とは

クロック周波数とは、専門的に言えばCPUの中の回路がクロックを1秒間にどれだけ発生されられるかという数値のことです。もう少しわかりやすく言えば、1秒間にどれくらいの計算ができるか、を表す数値です。人間の脈のようなもので、このテンポでデータがやり取りされます。人間も脈が速くなれば血液の流れが速くなるように、コンピュータもクロック周波数が高くなればデータ信号が速く流れます。

クロック周波数に使われる単位も基本的にはHzですが、クロックは非常に速いペースで発生しているため、通常はKHz、MHz、GHzという単位を使います。1971年に誕生した世界初のマイコン、Intel4004のクロック周波数は500KHzでしたが、その後とてつもないペースで進化し、現在は2~4GHzが主流になっています。たとえば、例えばIntel社の Core i7 3820 というCPUのクロック周波数は3.6GHzです。3.6GHz=3.6×10^9であり、1秒間に36億回クロックが発生していることになります。

 

CPUの性能を決めるのはクロック周波数とIPC

クロック周波数は基本的に高ければ高いほど、処理性能が速くなります。しかし、ただ単純にクロック周波数を上げればいいのかというと、必ずしもそうとも言えません。ほかのパーツとの兼ね合いなどもあるからです。

また、クロック周波数の他に、IPCという要素も重要になります。IPCとは1クロックあたりに実行可能な命令の数のことです。たとえば、10個の命令を30クロックかけて実行完了する場合、IPC=10÷30=0.333ということになります。

CPUの性能はクロック周波数とIPCを積算することによって求められます。たとえば、以下の2つのCPUがあるとしましょう。

  • A:クロック周波数=2GHz、IPC=0.5
  • B:クロック周波数=3GHz、IPC=0.3

Aの場合、クロック周波数とIPCの積は1.0です。それに対してBのクロック周波数とIPCの積は0.9です。したがって、Aのほうが総合的な処理性能は高いということになります。

 

コアとは

また、クロック周波数とIPCのほかにもう一つ大切な要素にコアの数があります。コアとは、CPUの中心部分のことであり、実際に様々な処理を行うところです。コアこそがコンピュータの頭脳と言っても過言ではありません。

もともと、コアというものは一つのCPUに一つしか与えられないのが普通でしたが、2006年ごろから、複数のコアを持つCPUがメジャーになってきます。コアが2つあるものを「デュアルコア」といいます。また、その後はコアが4つある「クアッドコア」も浸透するようになります。最近はコアが6つある「ヘキサコア」や、コアが8つある「オクタコア」も出始めています。

コアが多ければ多いほど、複数のコアでやらなければならない作業を分担することができるため、必然的に処理は早くなります。コアが二つあるから処理速度も2倍!という単純な話ではありませんが、コアがたくさんあったほうが作業が速くなることは間違いありません。

しかし、コアが多ければその分消費電力が多くなり、発熱して作業効率が下がってしまいます。最近は発熱を抑える技術も発達しており、問題視されることは少なくなってきていますが……。

まとめますと、CPUの性能は「クロック周波数が高く、IPCが高く、コア数が多い」ほど高性能ということになります。CPUを選択するときにはこれらの数値を見てみたほうがいいでしょう。

 

CPUの代表的なメーカー

CPUの代表的なメーカーIntelAMDの2社です。市販されているパソコンの大部分にはこのどちらかの開発したCPUが搭載されています。どちらのメーカーのCPUも一長一短であり一概にどちらが優れているとはいえませんが、現在世界で最も流通しているのはIntel社制のCPUです。

Intel社はどちらかというと、クロック周波数を上げることに力を入れています。それに対して、AMD社はIPCを高くすることに力を入れています。現在のCPU市場ではクロック周波数のほうがIPCよりも重視される傾向にあるため、市場ではIntelが優位を握っています。もちろん、AMDの開発したCPUがだめなのかというとそんなことはありません。どちらのCPUにもそれぞれいいところがあるのです。

 

Intel社の代表的なCPUの種類

Intel社

 

Core i7 / i5 / i3

core

いずれもインテル社を代表するCPUブランドです。性能が高い順にCore i7、i5、i3となっています。Coreシリーズは、64bitのOSに対応しています。

最新のものは6000シリーズ、または第六世代Core iと呼ばれています。Core i3は一般的なパソコンに、Core i5はやや高性能で価格帯も高めのパソコンに、Core i7は高性能なパソコンに搭載されることが多いようです。

ゲームや動画編集など、高度な処理を行う場合はCore i7を搭載されているパソコンを選んだほうがいいでしょう。一方、インターネットや動画の閲覧しかしないという場合はCore i5でも十分、場合によってはCore i3でも事足ります。

 

Celeron

Celeron

Intel社の廉価版のCPUです。性能はCoreシリーズに比べるとやや劣りますが、インターネットやWordなどのアプリケーションしか使わない場合はこれでも十分です。

Pentium

Pentium

Intel社の廉価版のCPUです。性能的にはCeleronより上、Core i3より下です。

 

AMD社の代表的なCPUの種類

AMD

FX

Core i7に追いつけ追い越せとの目的で作られたCPUです。世界初のオクタコア(コアが8つある)CPUですが、性能的にはCore i5にすら届かないといわれています。

 

A10 / A8

やや安価なCPUです。性能的にはPentiumと同等ぐらいですが、内臓グラフィックス性能が高めで価格も安く、コストパフォーマンスに優れています。

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