違いを解説君

あるゆる物事の"違い"をわかりやすく解説する情報マガジン

CPU

ITの違い

【パソコン用語】CPUとGPUの違いをわかりやすく解説!どちらが重要?

『CPU』と『GPU』の違いについて知っていますか?

 

はなこ
『CPU』と『GPU』ってあるじゃない。

あれって、どちらも計算するための部品のことよね。

いったい、何が違うの?

違いについては僕もよく知らないな。

でも、どちらもコンピュータの頭脳のことじゃないのかな?

たろう
はなこ
違いについて、きちんと調べてみたいわね。

 

今回は、『CPU』と『GPU』について調べ、その重要性について解説します。

スポンサーリンク

『CPU』と『GPU』の違い

まずは、『CPU』と『GPU』の定義について調べてみましょう。

『CPU』とは?

Central Processing Unit』の略で、コンピュータにおいてプログラムの命令に応じて処理を行うための装置

を意味します。

日本語では『中央演算処理装置』と言われ、コンピュータの頭脳のといえるでしょう。

当然、『CPU』がなければコンピュータは動作することができません。

『GPU』とは?

『Graphics Processing Unit』の略で、グラフィックボードなどに搭載され3Dグラフィックなどの画像描画に使われる装置

のことを指します。

グラフィックボードとは、モニタに画像を出力するために使われる部品です。

そのグラフィックボード上で3Dグラフィックなどを描画するための演算を行っているのが『GPU』です。

『CPU』と『GPU』の違い

『CPU』は、様々な処理を行っています。

計算処理を行ったり、メモリから数字を読み取ったり、逆にメモリへ書き込んだり、あらゆる処理が『CPU』で行われます。

オペレーティング・システム(OS)が動作するのも、その上で様々なアプリケーションが動作するのも、『CPU』が演算処理を行っているから可能なのです。

しかし、モニタに画像を表示する処理というのは、『CPU』に非常に負担を掛けます。

特に、3Dグラフィックを表示するのは、様々な計算処理を行わなければならないため、『CPU』に大きな負荷をかけることになります。

そのため、3Dグラフィックの描画処理は『GPU』にまかせることで、『CPU』の負荷を軽減させる手法が取られました。

つまり、

『CPU』が様々な処理を行う汎用的な装置なのに対し、『GPU』はグラフィックに特化して処理を行う専用装置になります。

 

『CPU』と『GPU』の特徴

グラフィックボード

グラフィックボード

『CPU』は、マザーボードに取り付けて汎用的な演算処理を行います。

いわば、コンピュータの頭脳であり、プログラムのあらゆる命令が『CPU』で行われます。

マルチコアという言葉を聞いたことはあるでしょうか?

コアとは、『CPU』の演算処理部分であり、マルチコアとはこのコアが複数あることを意味します。

現在では、ミドルクラスでも4コアから8コア、ハイエンドクラスになると数十コアという『CPU』も存在します。

演算処理は、それぞれのコアで行われるので、

コア数が多ければそれだけ処理も速くなる

ことが期待できますね。

 

『GPU』の場合、コア数はどの程度あるのでしょうか。

グラフィックボードにもよりますが、

通常は数千コア

になります。

『CPU』と比べると、圧倒的に『GPU』のほうが多いですね。

『CPU』は、汎用的な処理ができる装置ですが、コア数は少ないので、たくさんの命令を並列に処理することはできません。

それに対して『GPU』は3Dグラフィックに特化した単純な命令しかできない代わりに、たくさんあるコアを使って一度にたくさんの命令を並列に処理することができます。

 

『CPU』と『GPU』では、どちらのほうが重要でしょうか?

実は、『CPU』には『GPU』の機能を内部に持ったものがあります。

そのような『CPU』を使えば、グラフィックボードがなくても、モニタに画面を出力することができます。

つまり、

コンピュータにとって重要なのは『CPU』のほうと言えるでしょう。

もちろん、3Dグラフィックを多用するゲームなどをしたいのであれば、内蔵の『GPU』では力不足です。

しかし、パソコンで文章を読んだりメールを見るのがメインなのであれば、『CPU』だけあれば十分でしょう。

 

『GPU』には最近、『GPGPU(General Purpose Computing on GPU)』というものが登場しています。

『GPGPU』は、『CPU』のような汎用的な処理もできるようにした『GPU』です。

『CPU』は、これからはコア数を増やすことで処理速度を上げる傾向にあります。

もしかしたら将来、『CPU』と『GPU』の区別はなくなるかもしれませんね。

メモ

『GPU』を使った新たな分野に『機械学習』があります。

『機械学習』では、大量のデータを使って『学習』を行うことで、データを認識・識別する手法を指します。

この『学習』には、大量の行列演算が必要になります。

『GPU』は、行列演算を行うことができるので、行列演算を並列処理させて、高速に処理することができます。

現在、『機械学習』の分野で最もホットな技術の一つと言えるでしょう。

スポンサーリンク

まとめ

今回の違いのポイントについて、まとめていきましょう。

ポイント

  • 『CPU』は、『Central Processing Unit』の略で、コンピュータにおいてプログラムの命令に応じて処理を行うための装置である。
  • 『GPU』は、『Graphics Processing Unit』の略で、グラフィックボードなどに搭載され3Dグラフィックなどの画像描画に使われる装置である。
  • 『CPU』は、汎用的な処理ができる装置である反面、コア数は少ないので、たくさんの命令を並列に処理することはできない。
  • 『GPU』は、単純な命令しかできない代わりに、たくさんあるコアを使って一度にたくさんの命令を並列に処理することができる。

『CPU』も『GPU』も、これからますます進歩していくことでしょう。

今後も注目していきたいですね。

関連記事

-ITの違い

Copyright© 違いを解説君 , 2019 All Rights Reserved.