CPUについて

質問

例えば、ペンティアムⅡの400MHZとペンティアムⅢの300MHって、これってペンティアムⅡの方が早いっていうことなんですか？一体何がどう違うのか解りません。誰か分かりやすくて詳しく教えらる方いましたらよろしくお願いします。

回答No.1

sophia

基本的に、CPUクロック数の高いほうが高速です。しかし、上位の(ここではPentium3)CPUには、いままでのCPUでは何十ステップも必要であった作業をほんの数ステップで行ってしまうような拡張命令が搭載されています。この拡張命令に対応したプログラムでは、CPUクロックが少なくとも同等かそれ以上の働きをしてくれます。昔作られたプログラムでは、この拡張命令を使わない従来の命令で書かれているため、実行速度は速くはなりません。自動二輪免許を持っていても、乗っているのが原付であればせっかくの免許を生かすことができず遅いままというようなもの(?)です。従来のCPUで拡張命令が使われてしまった場合、例外エラーを発行して、代替の命令を使用すると聞いたことがありますが、この部分はあまり自信が持てません。
　また、P2とP3ではどうかわかりませんが、i486からPentiumのバージョンアップでは、パイプラインという命令の同時実行がサポートされたための速度向上がありました。これは、命令をメモリから取り出して、それを解読し、実行して、結果をメモリの適当なところに格納して、次の命令を取り出しに行くという一連の動作を同時に行うものです。いままで解読中に読み出し部は遊んでいたところを、この間にまた読み出しをさせるようにしたもので、この場合、読み出し、解読、実行、格納の4工程を同時実行できるので、CPU速度は理論値で4倍になります。ここで、a,b,c,dの4つの命令があったとすると、通常なら 4x4 で16ステップ必要であったものが、横軸:ステップ数として

a読出->a解読->a実行->a格納
＿＿-->b読出->b解読->b実行->b格納
＿＿＿＿＿＿->c読出->c解読->c実行->c格納
＿＿＿＿＿＿＿＿＿-->d読出->d解読->d実行->d格納

と7ステップで完了してしまいます。実際にはこのあとa格納の次に命令の読出しが待っているので、これはかなりの高速化になります。
　他にもキャッシュメモリの多少などさまざまあります。選択としては、ゲーム・マルチメディア用途に使うのであればP3、事務用ならばCeleronで十分といったところではないでしょうか。あとクロックアップで遊びたいというのであれば、初期のロットのCPUのほうがクロックアップしやすいようなので、高くとも出たばかりのCPUを買うのがよいそうです。