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コンピュータ構成要素

近年では、スマートフォンやパソコン向けのプロセッサにおいて、「高性能だが電力を多く消費するコア(Pコア:パフォーマンスコア)」と、「性能は控えめだが消費電力が非常に少ないコア(Eコア:高効率コア)」など、性質の異なる複数のコアを組み合わせて1つのチップに搭載する「ヘテロジニアスマルチコア(非対称マルチコア)」と呼ばれる技術も一般的になっています。これにより、重い作業は高性能コアで素早くこなし、裏での軽い通信処理などは省電力コアに任せることで、バッテリー寿命を大幅に延ばす工夫がなされています。

試験でのポイント

情報処理技術者試験では、「なぜマルチコアプロセッサが普及したのか」という背景や目的がよく問われます。「クロック周波数の向上による性能アップが、消費電力や発熱の問題(熱の壁)で限界に達したため、並行処理によって性能を向上させるマルチコアが主流になった」という歴史的・技術的な背景を必ず押さえておきましょう。

また、「コア数」と「クロック周波数」の関係についても理解が必要です。試験問題の中で「シングルコアで高クロックのCPU」と「マルチコアで低クロックのCPU」を比較させるようなケースがあります。「単一の直列処理の実行速度はクロック周波数が高い方が速いが、複数の処理を同時に行う(マルチタスク)環境では、マルチコアの方が全体の効率が良い」という性質を覚えておいてください。

さらに、マルチコアに関連して、ソフトウェアを複数のスレッドに分けて並行処理する「マルチスレッド」という用語もセットで出題されます。ハードウェアがマルチコアであっても、ソフトウェア側が処理を分割できなければ性能を引き出せない、というシステム全体の仕組みについての知識も問われるポイントです。

関連する用語

関連する用語として、ソフトウェアの処理の最小単位である「スレッド」、1つのプロセッサで同時に複数のスレッドを処理する技術「マルチスレッド」、発熱や消費電力の限界を指す「熱の壁」などがあります。