プロセッサ
このノートの問いがそのまま復習カードになり、忘れかけたころに出題されます。
シラバス Ver.6.5 の小分類 40「プロセッサ」（大分類 8：コンピュータシステム／中分類 15：コンピュータ構成要素）。
2026-08-05 にシラバス本文と突合済み。
0. 何を押さえるか
まずコンピュータの 5 大装置です。名前と役割の対応がそのまま出ます。
| 装置 | 何をするか | 担当 |
|---|---|---|
| 演算 | 計算・比較を行う | CPU |
| 制御 | 他の装置に指示を出す | CPU |
| 記憶 | データを覚える | メモリ・補助記憶 |
| 入力 | 外からデータを取り込む | キーボードなど |
| 出力 | 外へデータを出す | ディスプレイなど |
演算と制御の 2 つが CPU の仕事——ここが最初の分かれ目です。
もう 1 つの柱は CPU と GPU の違いです。
CPU は複雑な処理を順に、GPU は単純な処理を大量に同時に行います。
AI の学習に GPU が使われるのはこのためです。
1. コンピュータの 5 大装置
根拠: シラバス 8-15-40
コンピュータの 5 大装置とは？ CPU が担うのはどれか？
演算・制御・記憶・入力・出力
このうち 演算 と 制御 を担うのが CPU（中央処理装置）。
- 演算装置 … 計算と比較
- 制御装置 … 命令を解読し、各装置に指示を出す
記憶は主記憶・補助記憶、入力と出力は周辺機器が担う。
2. CPU の性能
根拠: シラバス 8-15-40
クロック周波数とは？ 単位は？
CPU が動作の歩調を取る信号の 1 秒あたりの回数。単位は Hz（ヘルツ）
3 GHz なら 1 秒間に 30 億回。
数値が大きいほど速いが、これだけで性能は決まらない——
1 回の動作でどれだけ処理できるか（アーキテクチャ）やコア数にもよるので、
異なる種類の CPU をクロック周波数だけで比べることはできない。
マルチコアプロセッサとは？ 何が速くなるか？
1 つの CPU の中に、演算の中核（コア）を複数持たせたもの
複数の処理を同時に実行できるので、
- 複数のアプリを並行して動かす
- 分割できる処理を分担する
といった場面で速くなる。
分割できない 1 本の処理は、コアを増やしても速くならない。
3. GPU
根拠: シラバス 8-15-40
CPU と GPU の違いは？
| 得意なこと | |
|---|---|
| CPU | 複雑で多様な処理を順に高速にこなす（少数の強力なコア） |
| GPU | 単純な処理を大量に同時にこなす（多数の小さなコア） |
GPU はもともと画像処理（同じ計算を全画素に適用する）のための装置。
AI の学習も同種の計算の繰り返しなので GPU が適する。
GPGPU とは？
GPU を、画像処理以外の一般的な計算に使うこと
（General-Purpose computing on GPU）
AI の学習、科学技術計算、暗号処理などに使われる。
GPU という装置を、本来の用途外に転用するという考え方の名前。