CPUの「複数のコア」はどのように動いているのか？

PCのコアは4～6以上が当たり前になりましたよね。では、この複数のコアは一体どのように動作して、どんな効果をもたらすのでしょうか？

今回は、CPUとコアの基本的な仕組みを解説しなあら、「コアが増えることでパフォーマンスが向上する理由」をおさらいしてみたいと思います。

CPUとコアの基本的な仕組み

まずCPUについておさらいです。CPUは、計算処理、データの移動、メモリとのやりとりなど、コンピュータ全体の処理を司ります。

一方、「コア」とは、CPU内で命令を処理するための独立したユニットを指します。

最初の頃のCPUは、1つのコアのみを持っていましたが、現在のCPUでは複数のコアを搭載しており、これを「マルチコア」と呼びます。

例えば、デュアルコア（2つのコア）、クアッドコア（4つのコア）など、様々なコア数のCPUが存在します。

各コアは個別に命令を実行できるため、複数の処理を同時に行うことが可能です。これにより、コンピュータはより効率的かつ高速に動作します。

コアが増えると性能が良くなる理由

では、コアが増えるとなぜ性能が良くなるのか、という点についてもう少し具体的に見ていきましょう。

複数のコアが存在することでパフォーマンスが向上する理由は、下記4つにまとめられます。

並列処理の能力が向上する

CPUのコアが増えることで、並列処理の能力が向上します。並列処理とは、複数の作業を同時に進めることです。

1つのコアで順番に処理を行う「直列処理」に対して、複数のコアは独立して動作するため、複数の作業を並列に処理できるのです。

例えば、クアッドコア（4コア）CPUを搭載した場合、4つの作業を同時に進めることができるため、全体の処理時間を大幅に短縮できます。

複数のアプリケーションを同時に開いている場合でもスムーズに動作するのは、この並列処理があるからです。

マルチスレッド処理への対応

ソフトウェアやプログラムは、複数の「スレッド」という小さな処理単位に分けて処理を進めることができます。

現代のアプリケーションやゲームは、マルチスレッド対応が進んでおり、複数のスレッドを同時に処理することが求められます。

複数のコアを持つCPUでは、これらのスレッドをそれぞれのコアに割り当てて同時に処理できるため、処理能力が格段に向上します。

特に重い処理（動画編集や3Dレンダリングなど）ではマルチコア・マルスレッドが非常に大きい効果を発揮します。

まあもっと単純に「CPUという作業場の中に、熟練の職人が何人いるか」と考えても良いでしょう。熟練の職人＝複数の作業（スレッド）を処理できるコアです。

コア間の負荷分散

複数のコアがあることで、負荷を分散させられる点も見逃せないですね。

例えば、1つのコアだけで全ての処理を行う場合、そのコアに負担がかかり過ぎて処理が遅くなったり、熱暴走を起こしたりする可能性があります。

一方マルチコアのCPUでは、各コアが処理を分担するため、負荷が均等に分けられます。長時間の使用でも「処理が渋滞」することがなく、安定した動作が可能になります。

より高速なデータ処理

CPUのコアが増えるとより多くのデータを同時に処理できるため、処理スピードが向上します。

例えば、ゲームや高解像度の映像を扱うソフトウェアでは、大量のデータをリアルタイムで処理しなくてはなりません。

複数のコアを持つCPUは、大容量で複雑なデータ処理を分担し、リアルタイムでの高速処理を可能にします。

ゲーミング用途なら最低4コア以上は欲しい

CPUの「コア」とは、コンピュータの処理を担当する独立したユニットで、複数のコアを搭載することでコンピュータのパフォーマンスが大きく向上します。

コアが増えることで並列処理が可能になり、複数の作業を同時に効率よく進められるからです。

特に、マルチスレッド対応のソフトウェアを使用する際には、複数のコアの恩恵が顕著に現れます。現代のPCではマルチコアCPUが不可欠ですね。