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CPUとその周辺に採用されている主な規格や仕様 |
Multi(Dual/Triple/Quad)-Core Processor |
1個のCPUに複数のプロセッサコアを組み込ませたマイクロプロセッサの事。 【全文を表示】
当時のCPUは1固体につき1処理装置群を搭載していました。動作周波数も徐々に高まり3Ghzを雄に超えるような製品が生み出されましたが、時代のマルティメディア化による複数のアプリケーションの多様化などアプリケーションの並行処理が求められるようになり、基本的に1命令につき1処理しか行えないCPUは複数の命令を同時に処理する事が出来ず、複数の命令処理を行う場合は命令を替々して処理する事で対応していました。しかし、それでは効率が悪い為、新しい技術として生み出されたのがマルチプロセッサーシステム又はマルチCPUシステムです。 しかしマルチプロセッサシステムはコンピュータ内に複数のプロセッサを搭載する(マザーボードにCPU複数のスロット等を配置しなればならない)為、配置的な問題などから基盤のスペースを大きく占領してしまう問題がありました。特に一般的な家庭で用いられる省スペース設計のコンピュータでは採用できないもので、市場から求められる製品を送り出さなければならないインテルとAMDは発想の転換から【マルチコアプロセッサ】の製造技術を高める方向性へと歩み始めました。マルチコアとは1つのCPUに複数のプロセッサコアを組み込み1つの処理固体として成り立たせたマイクロプロセッサの事を表しています。マルチプロセッサは1つのCPUが1つの処理固体であった半面、マルチコアは1つのCPUが複数の処理固体で成り立っている為、配置上の問題は従来のままで済むようになりました。詳しくは当ホームページのこちらのコンテンツで解説しております。複数のコアで複数の命令を分散させて処理する事により、効率的にマルチタスク環境が著しく上昇しました。今となってはマルチコアCPUを搭載するパソコンが普及して一般的にもなりつつあります。
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Uni-Processor System (UP) |
1つのCPUを搭載してコンピュータ1台が成り立つ仕組みの事(基本的なパソコンの構成でもある)。 |
Multi(Dual)-Processor System (MP/DP) |
複数のCPUを搭載してコンピュータ1台が成り立つ仕組みの事。 【全文を表示】
Multi-Core Processor の項目でも触れましたが、従来のコンピュータはユニプロセッサシステムが一般的な構成でした。より効率よく複数の処理を平行して行う為に開発されたのがマルチプロセッサシステムで、元々はスーパーコンピュータの世界など当たり前のように採用されていた仕組みをパーソナルコンピュータやサーバー、ワークステーション向けに小規模化して改良されたものが、ここで示すマルチプロセッサになります。サーバーのように頻繁かつ様々な命令処理を必要とされる環境においては非常に効果的で、現在ではマルチコアCPUでマルチプロセッサ環境を築く事で最大16以上ものプロセッサコアを1台のコンピュータに搭載できるほどになりました。しかしマルチ環境はいかなる場合においても高度な製造技術と知識、そして高いコストを必要とする事から安価に手に入るような組み合わせは一部に限られてしまいます。AMDのAthlon64 FX(デュアルコア)をデュアルプロセッサシステムとして動作させるQuad-FXといった規格も存在します。詳しくは当ホームページのこちらのコンテンツで解説しております。
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Streaming SIMD Extension (SSE) |
ストリーミング SIMD 拡張命令、俗称SSEと呼ばれるCPUの処理高速化技術SIMDを拡張する命令セットの事。 【全文を表示】
その名のとおりSIMD(Single Instruction, Multiple Data) Technologyに基づいた技術、もしくは命令セットの事。SIMDは単一命令で複数の処理を可能にする高速化技術ですが、さらに拡張してSSE(1)を組み込む事で128bit SIMD 浮動小数点演算をより高速に処理する事に成功しました。SSE2では128bit SIMD 整数演算や 128bit SIMD 浮動小数点演算など、さらに 144 個の SIMD 命令が追加されました。SSE3では、さらに13種類の命令群を搭載し、整数および浮動少数連演算におけるSIMD処理の強化が図られると同時にスレッドの並行処理をサポートする技術も組み込まれました。さらにCore micro-architecture(Intel® Core™2 Duo Processor以降)ではSSSE3(Supplemental Streaming SIMD Extensions 3)による32種のSSE3補足命令が搭載されて処理能力が強化されました。SSE4では54種の命令セットが加えられたが、その内の47種を搭載したものがSSE4.1、残り7種も含めたものがSSE4.2と区別化されている。AMDでは、このSSE4そして定義される54種の命令群からintel 64向けに最適化された命令を取り除いたものをSSE4aとしている。
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MMX Technology (MMX) |
整数演算処理をより効率よく処理する為のCPU高速化技術の中の1つ。 【全文を表示】
MMXは、画像処理や音声信号のような膨大な計算処理を高速に実行する場合にある用途において、複数のデーターに対し同処理を同時に実行する事を可能にする、x86 Architecture 向けの仕組み、命令セットです。MMXによる拡張命令で57種の命令が追加され、MMX Pentium以降は基本的に全てのプロセッサーに搭載されています。MMXは1命令で複数のデーターを同時に処理するものですが、これは上記のSIMDと呼ばれるMMXテクロノジーの中のひとつのアイデアです。MMXでは8bitや16bit、32biなどの整数データーを一時的に64bitへパックして、パックされた各データーに対して同時に処理を行うような仕組みを採っています。しかしMMXでは整数データーに対しては効果があるものの浮動小数点演算処理を必要とされる場合、特に3Dグラフィックスなどによる膨大な情報量を処理する場合においては処理能力の向上は見込めず、そこで新たにMMXの弱点でもある浮動小数点演算処理を補う目的で新たに拡張されたのが前項のStreaming SIMD Extensionです。SSEの搭載により、浮動小数点データに対しても同時処理が可能となったほか、効率よくデータを供給するためのメモリー・ストリーミング命令などが追加されています。AMDではintelよりも早くMMXの機能を拡張した3DNow!を発表して当時はintelの開発事業を引き離していました。
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3DNow! |
従来のMMXでは3Dグラフィックス・アクセレータの処理を行うにはボトルネックがあり、グラフィックス・パイプラインの後半に行われる3Dレンダリングで多用される整数演算の性能を向上するために開発された技術である故に、高性能化したグラフィックス・アクセラレータの普及によってMMXの持つ機能の多くカバーされていました。MMXは整数演算を多用するアプリケーションを高速化するのには効果的であっても、3D処理のような浮動小数点演算を多用して膨大な情報量を扱うには効果的ではありません。そこで、MMXの欠点となっている浮動小数点演算と、パイプラインの前半に行われるその他の演算を3DNow!による拡張命令セットで処理を効果的かつ効率よく処理し、高速化することによって、このボトルネックを解消することが可能になりました。SIMDの使用を間接的ながらもサポートする事で、各命令が2つの単精度浮動小数点 オペランドで処理され、2つのレジスタ実行パイプラインを持つMicro-Architectureの場合は1クロックに対して最大2つの3D命令を実行する事が可能になります。その結果、1クロックサイクルでは浮動小数点演算が4回分が可能になります。
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Hyper-Threading Technology (HT/HTT) |
汎用レジスターや制御レジスター、APIC (Advanced Programmable Interrupt Controller) レジスターなどプロセッサーの状態を保持する AS (Architecture State) を、ひとつの物理プロセッサーに複数搭載することで、論理的なマルチプロセッサーとして機能します。インテルは、同技術をインテル Xeon プロセッサーと一部のインテル Pentium 4 プロセッサーに採用しています。プロセッサー・リソースの利用率を高めるだけでなく、ボードにおけるプロセッサーの占有面積を広げることなく、高性能化が実現できます。HTを搭載したプロセッサーでは仮想ながらもマルチプロセッサーとして、2つのCPUを搭載しているかのように表示されます。HTはPentium4の一時代を支えたintelの根幹的技術の一つで、現行のCore Micro-Architectureではダイのマルチコア化に伴い、一時的に姿を消しつつありますが、第3世代Coreからは再びその姿を見る事が出来るようになるようです。AMDが独自に採用するFSBの成り代わりでもあるHyperTransportと混入される事があるが、AMDはHyper-Threading Technologyを持たない為、intelとAMDのどちらが話題であるかを明確であればまったく問題にはならない。
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Intel Virtualization Technology (VT) |
仮想マシンモニタによる多重OSの並行動作をサポートさせる事で仮想化処理の効率をあげる為の技術。 【全文を表示】
VTは、これまでのソフトウェアのみによる仮想化 ソリューションに対して基本的なアーキテクチャー・レベルのサポートを提供し、堅牢性、セキュリティー、相互運用性を高めます。主要な仮想化プロセスの多くがソフトウェアではなくシリコンで実行されるため、導入が簡単で、レガシーOS に対するサポートも改善されるほか、仮想パーティション間をより厳密に隔離できるようになります。ハードウェア・サポートの統合は、こうしたソリューションの簡素化や拡張を促し、いくつもの重要な進歩の基盤となります。たとえば、XenSource、VMware、Microsoft の 3 社のソリューションによって、64 ビット版を含むさまざまな OS を修正せずに実行できるようになります。また、多くのベンダーはインテル バーチャライゼーション・テクノロジーの利点を活かしたソリューションの改良を進めており、大手サーバーベンダーはこうした技術開発を強力にサポートしています。
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Intel Trusted Execution Technology (TXT) |
開発コード名 LaGrande テクノロジー としてより安全なコンピューティングを実現する目的で開発され、インテルのプロセッサーとチップセットの機能を拡張した汎用性の高いハードウェアのセットであり、メジャードラウンチやプロテクテッド・エグゼキューションなどのセキュリティー機能によってデジタル・オフィス・プラットフォームを強化する事が出来る技術です。TXTにより、ソフトウェア・ベースの攻撃を防ぎ、クライアント PC 上で格納・作成されるデータの機密性と完全性を保護できます。これは、アプリケーションをそれぞれの専用領域内でのみ実行できる環境を構築し、システム上のほかのソフトウェアから保護することによって実現しています。これらの機能は、アプリケーションの実行環境における信頼の確立に欠かせないハードウェア・ベースの保護メカニズムを提供します。
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Enhanced Intel SpeedStep technology (EIST) |
インテルが開発した省電力技術の拡張版。 【全文を表示】
EISTは従来のSpeedStepを拡張したもので、プロセッサーに掛かる負荷に応じて、2種類のコア周波数/電圧を自動的に切り替えて処理能力に対する電力消費量を調整する省電力機能です。元々はモバイルプロセッサー向けの技術として開発されていましたが、近年のエコロジー化に合わせてデスクトップ向けの製品にも導入されるようになりました。また、それと同時に高速ネットワーク環境の普及に平行して家庭でもサーバーを構築するケースが増えたのに応じてサーバー向けの製品にも同様の機能を持つ「Demand Based Switching(DBS)」Technologyもある、基本的にEISTとDBSは同等の機能と製造過程を持つことから、サーバー向け製品に当てられるBDSはサーバー版EISTとされる。
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eXecute Disable Bit (XDbit) / No eXecute bit (NXbit) |
特定クラスの悪意あるBuffer Overflow Attackを阻止する事を可能にする技術。 【全文を表示】
XDbitはintelが採用するNXbitの事で、AMDは従来どおりNXbitとして採用しています。XDbitに対応しているプロセッサーは対応するOSと組み合わせる事で、メモリ領域をアプリケーションコード実行可能な領域と、不可能な領域に区分化することで悪意のあるワーム等がバッファコードへ侵入しようと試みても、プロセッサー(XDbitの機能)そのものが進入を阻止し、その被害を最小限に防ぐと同時に繁殖を未然に防ぐ事が可能になります。XDbitに加えてアンチウィルス、ファイアウォール、アンチスパイウェア、メールフィルタリング、ブラウザフィルタリング機能を持つソフトウェアを用いる事で、デジタル資産の破壊を少なくして金銭と精神へのダメージ、そして時間の浪費を最小限にまで抑える事が出来ます。特に企業のような大規模ネットワークで構成された環境においては、その効果を大きく発揮する事になります。
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Intel 64 Architecture (i64) / Intel Extended Memory 64 Technology (EM64T) |
インテルによる32bit Architecture(IA-32)に対して、64bit-Addressingの機能を拡張する技術です。 【全文を表示】
従来の32bitソフトウェアに対応するIA-32(レガシー)モードに加え、64bitソフトウェアに対応するIA-32拡張(IA-32e)モードの2機能で構成され、IA-32eモードには64bit to 32bit、つまり64bitOS上で32bitソフトウェアを動作させる互換機能と、完全64bit環境向けの機能が組み込まれています。以前はEM64Tとして実装されていましたが、現在ではIntel 64として名称が変更され、事実上の64bit化が進んでいます。間違ってはならないのは、IA-64のように64bit-Micro-Architectureではなく、あくまでもIA-32の64bit拡張という事です。Itaniumのような完全に64bitプロセシングとして動作させるものではない事に注意してください。
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AMD64 (x64) |
AMDによるx86 Micro-Architectureを拡張した、64bit拡張命令セットの総称。 【全文を表示】
インテルが同時期にサーバー向けとして導入した64bitプロセシングのEPIC製品であるItaniumがIA-64の明確な利点を見出せず、64bitへの移行に逆光が射していた市場の状況から、Microsoftがx86命令を64bitに拡張する命令技術の開発をAMDに要請して現在に至ります。従来のx86 32bit Architecture を 64bit拡張Architectureとして、「x86-64」の命令セットが開発され、市場導入に伴いAMD64として名称が改められました。intel 64 同様に、完全なる64bit-Micro-Architectureではなく、x86-32bitの64bit拡張である事に注意してください。また、Microsoftによる要請を受けて開発が進んだ事から、Microsoftの64bit対応OSとして発表された「Windows x64 Edition」の名称に合わせて、AMD64も「x64」が事実上の総称となっています。
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AMD Cool'n'Quiet Technology (CQ) |
AMDによる電力使用の低減やエネルギーコストの削減を名目にした省電力機能セットの総称。 【全文を表示】
インテルのSpeedStepやEIST同様の機能を持ち、ACPI2.0をサポートするハードウェアで構成する事でWindows Vistaでは自動的に動作し、それ以外のOSでは別途ドライバを必要とします。さらにCool'n'Quiet 2.0では新たにIndependent Dynamic Core Technologyを新たに組み込む事で処理に応じた周波数を各コアに対して直接的に調節し、より消費電力に対する処理能力のj効率化が図られ、Dual Dynamic Power Managementではメモリ性能を付加に応じて調整する事でシステム動作による無駄な消費電力を削減して効率向上が実現し、AMD CoolCore Technologyではプロセッサの一部を直接的に操作してアクティベート/ターンオフの切り替えを行い性能効率をサポートし、Multi-Point Thermal ControlではCPUの発熱に応じた処理能力の調節およびコアの調節をするなど、多くの機能が搭載されました。一部のソフトウェアではCQによる処理能力の制限から不具合が起こることもありますので、十分に注意した上で、尚且つBIOSでCQの有効/無効の切り替えが行える環境を作られる事をお勧めします。
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Enhanced Virus Protection (EVP) |
ウィルスによる危害からパソコンを守る為の防止機能。 【全文を表示】
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HyperTransport Technology (HT/HTT) |
旧称Lightning Data Transport。コンピュータのハードウェア間は各々のバスで接続され、ノースブリッジのような制御回路を通して接続する事で初めて統一が取れます。intelのCore2プロセッサなどは外部のメモリコントローラハブ(MCH)を通じてCPUとメモリが結ばれ、CPUとMCHのバス回路がFSBであるのに対して、HTはCPUにメモリコントローラを内蔵し、メモリだけではなく拡張ビデオカードスロットやノースブリッジへ直接的に蜘蛛糸のようにリンクさせて統一性を持たせます。つまりHTとFSBの大きな違いはHTはコンピューター・バスの大部分を占めるものであるのに対し、FSBはノースブリッジとCPUを結ぶ部分的なバスであるという事、そしてHTはメモリコントローラをCPUそのものが内蔵する事から、FSBのようにCPU→ノースブリッジ(メモリコントローラ)→メモリのような橋渡しをせずとも直接的にCPUソケットとメモリを結ぶ事が可能になります。
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Front Side Bass (FSB) |
パソコンにおいて最も重要なバス(データ転送回路)で、主にCPUとノースブリッジを結ぶ部分を表しているバスの事、又は動作周波数の事。 【全文を表示】
近年では特に注目される比較ファクターの1つで、数値が高ければ高いほど理論上は高速である事になります。こちらの図を見ていただければ分かるように、主にCPUとノースブリッジを結ぶ通信回路をFSBと呼びます。FSBの単位にはMT/sやMHzの単位が用いられます。これはCPUの動作周波数に深く影響しており、CPUはベースクロックの事をFSBとも呼びます。このベースクロックを乗算器と呼ばれるベースクロック:データ転送回路の速度の割合を変更する装置によって整数又は半整数倍にして動作させいます。乗算機については他の項で解説しております。そしてこのベースクロックの乗算されたものが動作周波数と呼ばれるCPUそのものの処理能力を表す数値でもあります。そしてコンピュータバスでは同じ頻度で通信が行われなければならない為、例えばCPUとメモリは一度MCH又はノースブリッジを通り、それぞれを結ぶ事になりますが、CPUの周波数が1000MHzなのに対しメモリの周波数が500MHzだと、CPUから送られるデーターを受け取るにはメモリが1テンポずれてしまいます。装置同士を接続するバスは必ず両方の周波数が同じになる必要がありますが、このように周波数が違う場合には動作させる事が出来ません。そこでMCHはメモリとCPUのテンポ比率を調整する機能を備えるようになりました。特に近年ではCPUの性能が上がるばかりでメモリの性能がコストパフォーマンスの面で追いつけていない問題があり、メモリとCPUの比率を調整する機能は必ず求められる機能の1つになっています。FSBはオーバークロックにおいて、最も重要視される数値の1つです。FSBをあげる事でCPUの動作周波数を50%以上も引き上げることに成功した事例もあります。しかし代償として発熱による暴走や故障など様々な障害をもたらす可能性があります。ただ、定格動作においてはFSBはさほど気にする必要性はないでしょう。CPUの持つ性能を引き出せる性能を持ったメモリを選択する事が出来れば、十分だと思います。
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AMD Virtualization (AMD-V) |
サーバ仮想化ソリューションを実現させる機能。インテルのインテルのVTと同等の機能を持つ。 【全文を表示】
ダイレクトコネクト・アーキテクチャとAMD Virtualization(AMD-V)テクノロジで構成された環境は、優れたサーバー仮想化ソリューションを実現します。さらにAMD-Vの拡張機能であるRapid Virtualization Indexingを搭載するプロセッサでは、仮想マシン同時の切り替えを高速化し、さらに仮想化アプリケーションの性能を大幅に向上させる事が可能になります。AMDのダイレクトコネクト・アーキテクチャは、メモリ・コントローラをダイ上に統合することによってメモリ管理を最適化し、性能の向上に貢献します。Rapid Virtualization Indexingは仮想マシンがメモリを直接管理可能な状態にする機能で、仮想化されたアプリケーションの多くにおいてその効果を発揮し、ソフトウェアではなくダイ上のシリコン・ソースを利用する為、Hypervisorサイクルを大幅に短縮し、仮想化によって誘発されやすい性能低下の低減において大きな効果を発揮します。第3世代Opteronプロセッサでは、AMD-Vを有効的に活用できる環境を築く事が可能です。
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Thermal Design Power (TDP) |
プロセッサが全ての回路を開いた状態で計測される最大法熱量(単位:W)の事。 【全文を表示】
日本語で熱電力設計の意を持ち、一般的にはベンチマークやオーバークロック、サーバー組み込み目的などの用途で使われ、TDPは現在においてCPUを構成する大切なファクターの1つとして注視される。特に近年はアプライアンスのような分野で使われるプロセッサが注目され、消費電力量や放熱量と合わせてCPUの重要な特性として見なされる。完結的に言えば、TDPの大きさは発熱量の大きさでもあり、消費電力の大きさでもある。つまり、TDPが理想的に小さく抑えられていれば、CPUを規格外動作させる際に起こる熱問題のマージンを広げる事になり、結果的に昇圧などによる発熱の最大値も下がる事になる。ただし、小さければ小さいほど理想というわけでもない事に注意。
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Efficiency Value (EV) |
NorthwoodコアPentium4 3GHzの効率を1とした場合の、そのCPUにおける効率の値 |
Conversion Value (CV) |
NorthwoodコアPentium4 3GHzの性能をを3000(MHz)とした場合の、そのCPUにおける換算値(MHz) |