CPUとは？GPUとは？パソコンの基本を一から理解する

こんにちは、Eristarです。

先日の記事で、CPU・GPUというワードが出てきました。

コチラの記事です👇

eristar.hatenablog.jp

そこで、今回はCPUとGPUについてまとめました。

この記事で得られること

CPUとGPUについて知ることが出来るとともに、２つの違いについても理解することができます。

では、始めていきます。

CPUとは何か？

「パソコンの“頭脳”」

CPU（中央演算処理装置：Central Processing Unit）は、パソコンの中で「演算・制御」を担当する装置です。記憶装置（ストレージ・メモリ）から命令を読み込み、演算し、結果を他の装置に通知する、という一連の処理を担っています。

(参考：UNIXサーバ CPUとは：用語解説 - 富士通)

例えるなら、「あなたがパソコンに「〇〇をして」と頼んだときに、その命令を理解して実行に移す“司令塔”」です。具体的には、たとえばファイルを開く・アプリを起動する・ネットサーフィンをする、などの日常的な操作のほとんどが、まずCPUによって命令が処理されます。CPUには「クロック周波数」「コア数」「スレッド数」など性能を表す指標があります。さらに詳しく説明すると難しくなってしまいますので「これが速ければ全体的に快適」という理解をしておけば十分だと思います。

GPUとは何か？

「“描画・並列処理のスペシャリスト”」

GPU（グラフィックス処理装置：Graphics Processing Unit）は、名前の通り「グラフィックス」を得意とするプロセッサーですが、最近ではそれだけでなく、たくさんの計算を同時にこなす「並列処理」の役割でも注目されています。

わかりやすく言えば、「CPUが少人数で複雑な仕事をこなすスーツ姿のプロフェッショナル」なら、GPUは「大人数で同じ仕事を一気にこなす作業チーム」といったイメージです。具体的な利用場面としては、3Dゲームを高画質で描く、動画を編集してエフェクトを加える、AI・機械学習の計算を高速に処理する、などがあります。つまり「たくさんの同じタイプの計算を大量に並列して処理する」場合にGPUが威力を発揮します。例えば「画面上の何百万ものピクセルを一気に更新する」といった作業です。

(参考：GPU（ジーピーユー）とは？意味・用語説明｜IT用語集｜KDDI株式会社)

(参考：GPUとは | クラウド・データセンター用語集／IDCフロンティア)

CPUとGPUの“違い”は何か？

では、両者を比べてみましょう。

処理のスタイル

CPU＝「多機能・複雑な命令を一つ一つ速く処理」するのが得意。

得意な場面⇒ 文章入力、Web閲覧、オフィスソフトなど、日常利用での“幅広い処理”。

GPUは「同じ処理を大量に並列して処理」するのが得意。
得意な場面⇒ゲーム・動画編集・3Dモデリング・AI処理など、特化した大量演算。

どちらが“上”という訳ではなく、パソコンが快適に動くためには「目的に応じてどちらの力が必要か」が重要です。CPUだけでは追いつかない描画処理をGPUが補ったり、逆にGPUでも制御系や細かい指示系の処理はCPUが担ったりします。

まとめ

CPUもGPUも、パソコンにとって不可欠な“心臓”とも言える部品です。

“CPU＝頭脳で幅広く処理”“GPU＝描画や並列処理の専門家”というイメージを持つことで、パソコンの挙動に対して「なぜこうなるのか？」という理解が深まります。

普段何気なく使っているパソコンでも、パソコンの“中の仕組み”を少し知るだけで見え方が変わる変わるかもしれません。

ここまでお読みいただきありがとうございました。