プロセッサ
コンピュータの中心的な処理装置で、命令を解釈して実行する役割を持つ。
中央処理装置(CPU)とも呼ばれ、演算や制御を担当する。
性能は動作速度やコア数などで評価される。
例:インテル製やAMD製のCPUがプロセッサとしてよく使われる。
コンピュータの5つの機能
コンピュータが持つ基本的な処理機能で、「入力」「出力」「記憶」「演算」「制御」の5つに分かれる。
それぞれが役割を分担しながら、情報処理を実現している。
この機能分けは、どのコンピュータにも共通する基本構造とされる。
例:キーボードからの入力、画面への出力、HDDへの保存などが該当する。
CPU(Central Processing Unit)
コンピュータの中核となる中央処理装置。
命令を読み取り、演算や制御などの基本的な処理を行う。
コンピュータの「頭脳」と呼ばれ、性能の大部分を左右する重要な部品。
例:スマートフォンやパソコンに搭載される高性能なCPUは、処理の速さを決める要素となる。
入力
外部からデータをコンピュータに取り込むための機能。
キーボード、マウス、センサなどが入力装置として使われる。
利用者の指示やデータを内部処理につなげる役割がある。
例:検索したい文字をキーボードから入力する。
出力
コンピュータで処理した結果を、利用者が確認できるように外部に示す機能。
ディスプレイやプリンタ、スピーカーなどが出力装置にあたる。
入力と対になる処理として扱われる。
例:画面に計算結果を表示する。
演算
数値の計算や、データの比較を行う処理機能。
加減乗除などの数式処理や、条件の真偽判断に使われる。
CPU内部の演算装置で実行される。
例:売上から仕入れを引いて利益を求める計算。
制御
命令の実行順や、各装置の動作の指示を出す機能。
プログラムの内容に応じて、演算や記憶、入出力の流れを管理する。
コンピュータ全体の司令塔となる役割を果たす。
例:データ入力のあとに自動で保存処理を開始する。
記憶
データやプログラムを一時的または恒久的に保存する機能。
主記憶(メモリ)と補助記憶(HDDやSSD)に分類される。
プログラム実行時には主記憶が特に重要となる。
例:作成した文章をファイルとして保存する。
マルチコアプロセッサ
1つのプロセッサ内に複数の処理ユニット(コア)を搭載したCPU。
複数の処理を同時に実行できるため、処理効率が向上する。
並列処理が求められるアプリケーションに適している。
例:4コアCPUは、同時に4つの処理を並行して進められる。
GPU
画像処理に特化した演算装置(Graphics Processing Unit)。
映像表示や3Dグラフィックス処理などを高速に実行できる。
最近ではAIやシミュレーションにも活用されている。
例:ゲームや動画編集において、高性能なGPUが重要となる。
GPGPU
GPUを画像処理以外の一般的な計算にも活用する技術(General-Purpose computing on GPU)。
大量のデータを並列に処理できる特性を活かす。
科学技術計算やAIの学習処理などに用いられている。
例:気象予測シミュレーションにGPGPUが使われている。
クロック周波数
CPUが1秒間に何回命令を実行できるかを示す指標で、単位はGHz(ギガヘルツ)。
値が大きいほど、基本的には処理速度が速いとされる。
ただし、実際の性能はコア数や設計にも左右される。
例:2.5GHzのCPUは、毎秒25億回の命令を処理できる。