デュアルコアCPU パソコン入門
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2023年10月27日ページ移転
本ページは、2006年11月頃制作の古い内容ですが、マルチコアCPUが当たり前の中、CPUの技術の進歩・発展経過を残すため、旧カテゴリーの２ページ： 【デュアルコアCPU パソコン入門】及び【初心者のコア ２ デュオ(Core 2 Duo) CPU 入門】から、ここに移転したものです。
【デュアルコアCPU パソコン入門】 ＋ 【初心者のコア ２ デュオ(Core 2 Duo) CPU 入門】
【本ページと関係深いページ】 ：
ＣＰＵの知識と選び方
【デュアルコアCPU パソコン入門】
2005年6月、AMD のデュアルコアCPU Athlon64 X2 も、販売され始め、少し先行の Intel、Pentium D シリーズ と合わせ、２社のデュアルコアCPUがそろって発売となった。
予想よりも前倒しの発売だったため、デュアルコアCPU 自身の性能、搭載した場合のパソコン性能の違いなどについて、にわかに大きな関心を呼びました。
デュアルコアCPUになっても、（各社の努力もあって）パソコン自体の価格がたいして高くないため、夏場から売れるようになり、2005年の売れ筋のひとつとなったようです。
従来のデュアルCPU パソコンは、業務用サーバー用途などに使われ、個人のレベルで価格的にも、とても手の届くものではありませんでした。それが届く範囲に入ってきています。
Pentium 4 CPU パソコンを使っていても、重たい処理をいくつか同時にさせてみると遅いなーと感じる人が多数いたかもしれません。
この要望に答えるために、文字通り、互いに独立した２つのCPUブロックを同じダイチップ（コア）に乗せ、並列演算処理ができるというCPU の登場です。
こういった背景からか、このCPU によって、パソコンの性能が大幅にアップしていくのではないかという、予感のようなものを感じるパソコンユーザーが、たくさんいるかも知れません。この期待のように進化していくのでしょうか？
【AMD デュアルコア が優位に立つ？】
まず、２社のCPU 性能の違いや、パソコンに搭載した時の環境注意点、問題点などをチェックして見たいと思います。
販売のCPU 種類や特徴、データなどについては、【ハードウェア初心者にやさしいＣＰＵ選び】をご覧ください。
| チェック項目 | インテル | AMD |
|---|---|---|
| ●メインメモリコントローラの配置 | CPU コア外部のマザーボードチップセット(ICH)に内臓されてる | CPU コアに内臓されてる |
| ●２次キャッシュ内に入ったメインメモリーデータ更新情報の一致 | FSBバスを通じて交換する。 FSB 速度(800MHZ)と遅い |
コア内部のシステムリクエストインターフェースで交換
CPU 実クロック速度(2.2-2.4GHZ) |
| ●メインメモリコントローラ へのアクセス |
FSB 速度(800MHZ) と遅い |
コア内部のCPU 実クロック速度(2.2-2.4GHZ) |
| ●メインメモリーのアクセス速度 | DDR2-667MHZ (PC2-5300) |
400MHZ(DDR400) (PC3200) |
デュアルコアCPU、Pentium D と AMD のAthlon64 X2 との大きな違いは、メインメモリのコントローラの配置です。
インテルは、CPU 外部のマザーボードチップセットに内臓ですが、AMD は、CPU コアに内臓しています。
左の大雑把な、Pentium D 内部ブロックの下に、ＦＳＢバスがあり、ここを通してマザーボードチップセット内のメモリコントローラとやりとりします。
このため、ある処理でメインメモリーから片方のCPU コア内に読まれ、更新されている同じデータを、隣のCPU コアでも、別の処理で使う場合、１次、２次キャシュ(L1,L2)が分離されてるため、
FSBバスを通じてデータ交換することとなります。このため、FSB 速度(800MHZ)となり、処理が遅くなるようです。（ボトルネック発生）
ここが、AMD は、CPU コアに内臓のため、キャシュ(L2)データ間で、相互データ交換可能であり(System Request Interface)、CPU 実クロック速度(2.2-2.4GHZ)で処理されるようです。
逆にメモリコントローラが、コア外部の利点というのも当然あるわけで、CPU を変えなくても、マザーボード（のチップセット）を変えれば、高速メモリー対応など性能が上がることも、今後出てくると思います。
ただ、メインメモリーのアクセス速度は、表のとおり、AMD は、従来の400MHZのままであるのに対し、インテルの方が667MHZと速くなってます。
【コストパフォーマンスで比較すると、インテル？】
性能は、もちろん重要ですが、個人ユーザーの観点からみると、コストパフォーマンス（性能/コスト比）が無視できません。この点、AMD デュアルコアCPU Athlon64 X2 は、不利です。
インテルPentium D が、３万円から６万円台であるのに対し、６万円から１２万円台でまでで、インテルの２倍以上の価格設定な訳です。これは単品では、なかなか手の出ない値段です。（価格は、2005年7月くらいのもので、今は下がってます。）
ただ、CPU 交換、グレードアップがそのまま出来れば、コスト比較はこれで終わりですが、インテルPentium Dの場合、マザーボード（チップセット）が新しいもの(i945/955)でないと対応しません。つまりマザーボードの費用が発生します。この点は、AMD S939 マザーの方は基本的に、BIOS の更新で対応します。
もうひとつ、電源の問題があります。Pentium D の場合、CPU の消費電力が大きいため、おそらく電源の交換が必要になるだろうということです。
インテルは、Pentium D 向きの電源として、ATA12V 設計ガイド(PSDG) V2.01 以降に準拠のものを推奨しています。これは、１２Ｖを完全に２系統に分けたタイプで、マザーボードのCPU 電源供給強化接続用の４ピン、１２Ｖコネクター(ATX12V2)の方の電流が、最新のVersion2.2 では、ピークで１９Ａというのが求められています。これから、５００〜５５０Ｗ以上の電源が必要となります。
一方の、AMD デュアルコアAthlon64 X2 では、Athlon64 とさして変わらないので、従来の電源でも変更の必要はないと、AMD もいっているようです。これは圧倒的に低速動作で、インテルと同等の性能を出しているコアの内部処理効率の良さが、出ているためと思います。
これらを総合して考えると、コストパフォーマンスは、インテルが良いとは必ずしも言い切れないかもしれません。
（しかし、ショップ・ブランド/メーカー・ブランドでは、この差をショップ側が吸収してくれているので、パソコン価格では良くわかりません）
【デュアルコア CPU の圧倒的メリットについて】
フロンティアKOUZIRO
のPentium D 830(3GHz) 搭載モデルFRGB11Aより引用
1.エンコード処理が２倍くらい速くなる。
フロンティアKOUZIROのPentium D 搭載モデルに、デュアルコア CPU の引き出す性能について、分かりやすいグラフがあったのでここで引用させてもらいます。
（参考）●フロンティア神代のBTOパソコンを徹底評価
これは、写真データの RAWファイル 現像処理にかかる時間が、 Pentium 4 HT テクノロジがＯＮの場合よりも、Pentium D の方が処理が速く行われることを表しています。
RAW 現像という処理では、RAWデータを tiffファイル や jpegファイル へ変換するという、エンコード処理を含んでいます。
CPU 速度は、いずれも Pentium4 :3.0GHZですが、処理性能は、ハイパースレッドのオフのPentium4; 3.0E より、それぞれ、＋３１％、＋８４％速くなっています。
日経WinPC 誌でよく使われる、MPEG2 へのファイルのエンコード処理の性能が測定できるソフト、 [TMPGEnc 3.0 Xpress] の棒グラフでの比較でも、処理時間が半分くらいの時間（２倍の速さ）に短縮されています。（Athlon64 X2 と、Athlon64 との比較。Athlon64 は、ハイパースレッドがないので効く。）
２．複数アプリケーションの同時実行処理が速い！
これについては、アプリケーションの種類によってもだいぶ違うと思いますし、比較がむずかしいかも知れません。ユーザーにより普段使用のソフトが違うわけで、その複数アプリの環境で実際に体感してみるのがいいかもしれません。
日経WinPC 誌でよく使われる、複数アプリケーションの同時実行テストを含んでいる測定ソフト、[ PCMark04 ]での棒グラフでの比較では、Athlon64 X2 と、Athlon64 との比較でその差がはっきり表れて、＋３７％くらい速い結果が、出ています。
2005年5月末のPentium D 発表会では、多数のデモも行われ、１台のPentium D 搭載PCで、動画の再生、PC 内のHDコンテンツのネットワークメディアプレーヤーへの転送、HD 動画のWMVへの変換、ネットワーク上の他のPCへの静止画スライドショーの転送などを、同時に行なうというマルチユーザーを想定したデモも実施されたようで、それだけの負荷をかけてもコマ落ちなどが発生しないことをデモでも示したようです。
さて、最後に、期待のデュアルコアCPU パソコンと胸をはって云えるメーカーパソコンの例を紹介しておきます。
デュアルコアCPU のメリットを十二分に生かしたパソコンとして、筆者が一番に挙げる、ソニースタイルのVAIO type R （モデルチェンジ、113,800円〜）を例に、その特徴を見てみたいと思います。
マニア向けの３Ｄゲームがサクサク動く、高性能ビデオカード、NVIDIA GeForce 7600 GT (256MB）も、いち早く、BTO選択可能となりました。
まず、従来のハンディカム映像の編集はもちろん、ソニーならではのデジタルハイビジョンハンディカム「HDR-FX1」や「HDR-HC1」で撮影した映像素材を、
そのクオリティのまま、「取り込み」「編集」「書き出し」までカバー、エンコード時間を気にせず、☆本格的な映像編集ができる！ようにした点があります。
ソフトに「Adobe Premiere Pro 1.5 日本語版」または「Adobe Premiere Standard 日本語版」を付属させ、プロ並みの映像編集能力を持たせたことや、
BTO 選択肢に、2つのHDDに並列にアクセスする[RAID 0]（ストライピング）機能があり、高速なデータアクセス（通常のHDD の速度の２倍の速さ）に対応できる点なども評価に値します。
VAIO type R は、ソニーが十分時間をかけ練り上げ、デュアルコアの性能を最大限に引き出す、久々の傑作かもしれないと思わせるものがちょっとあります。
今回は、この辺までとし、後日さらにデュアルコアCPU のメリットを生かしたパソコン の製作、販売例などを紹介していきたいと思います。
【初心者のコア ２ デュオ(Core 2 Duo) CPU 入門】
２００６年初のモバイルCPU 『 Core Duo 』発売、そして、８月の『 Core 2 Duo 』の発売で、AMD のAM2 と共に、本格的なデュアルコア ＣＰＵの時代がやって来ました。
ＣＰＵについて、詳しくない方は、違いがよく分からないと思いますので、本文は、『 Core 2 Duo 』と、『 Core Duo 』も含め、従来の CPU (Pentium 4 、デュアルコアPentium D) との違い中心に、書きたいと思います。
★【インテル戦略が変わった】
Pentium 4 、Pentium D と続いた、「NetBurst マイクロ・アーキテクチャ」から、「Core マイクロアーキテクチャ」へと大きく変わったと、あちこちに、よく書かれています。
（雑誌などは、営業上の理由で、悪く書けないので）筆者がはっきり簡単にいってしまうと、インテルは路線的に失敗していたと思います。それを今回、お釣りがくるほどに、大幅に、取り戻した（AMD を超えたと思われる）のです。
経過から見れば、分かり安いと思います。Pentium 4 に、Prescott（プレスコット）コアが登場した頃から、 性能を上げるため、ひたすら高周波数化(高GHz、高クロック化)路線を走りました。
一方、競争相手のAMD 社は、CPU の処理効率が高いので、低クロック、つまり低消費電力で、Pentium 4と同様の性能を出していると、ハードウェア初心者にやさしいＣＰＵ選びなどに、繰り返し書きましたように、
低周波数(低GHz、低クロック)で、インテルと同一性能のCPU (Athlon XP 系列)を発売していました。しかし、（アンチジャイアンツ？、反体制派の？）良さがわかるマニアックな人にしか買ってもらえませんでした。
インテルの CPU は、雑誌などに大きく書かれ、黙っていても良く売れるので、これで良かったのかも知れません。２番手のAMD 社のCPU は、性能が同等以上でないと、ユーザーに買ってもらえません。この状況が長く続きました。
インテル戦略の変わり目は、恐らくPentium M というモバイル向きCPU からと思います。この CPU は、低速度、低消費電力でありながら、パフォーマンスが良くて、マニアに圧倒的に支持され、これ専用の２万５千円以上の高いマザーボードがよく売れたのです。（もちろんデスクトップ用）
(2005年) デュアルコア、Pentium D 時代になり、さらに顕著なった電熱器のように発熱する（PentiumD 960:3.6GHZ：130W ）高周波数の CPU を、一般ユーザーも、あまり支持せず、この路線の限界が出てきたのかも知れません。
（もちろん、ADSLなどブロードバンドの普及で、一般ユーザーは、力ずくの高速CPU は、必要としなくなり、むしろ、Pentium M のような、あまり発熱しない、処理効率の良い CPU を求め始めたという状況もあります。）
★【 Core マイクロアーキテクチャの５機能】
てっとりばやく結論から先に言うと、『 Core 2 Duo 』になって、従来のデュアルコア、Pentium D から、大きく処理効率が上がって速くなり、消費電力が下がったと、そして
『 Core Duo 』に対しては、これを（SSE 演算などで）改善して、『 Core 2 Duo 』と名前を変えた？という印象を、筆者は持ってます。そのくらい、『 Core Duo 』で、すでに性能があがっていたと感じていました。
さて、Pentium M からの流れのマイクロアーキテクチャと、Pentium 4 から続く、「NetBurst マイクロ・アーキテクチャ」との良い点を取り入れて、完成したのが「 Core マイクロアーキテクチャ」（固有名詞）といわれています。
Pentium M からのマイクロアーキテクチャの流れに、当然、『 Core Duo 』がありました。２００６年はじめ頃、デュアルコア ノートパソコン入門の頭の部分で、筆者はその高性能ぶりを書きました。
『 Core Duo 』から採用された「 Core マイクロアーキテクチャ」の機能から見てみますと、
『スマート・キャッシュ』機能があります。これについては、デュアルコア ノートパソコン入門に詳述したので、簡単にいいますと、
従来のデュアルコア、Pentium D が、AMD Athlon64 X2 に比較して劣っていた、つまりボトルネック（ 外部の、FSBバスを通じて、データ交換する方式）を改善し、AMD の２次キャシュ間の相互データ交換機能(System Request Interface)と同等のもの、つまり『スマート・キャッシュ』と呼ぶ機能を開発したのです。
１．『 Core 2 Duo 』では、さらに『スマート・キャッシュ』を発展させた、
『進化型スマート・キャッシュ』の採用。
進化した部分は、１次-２次キャシュ間のバス幅（帯域幅）を２倍に、
容量も２倍（2MB→4MB）とした点のようです。これは、かなりの
効果が期待されます。
さらに、『 Core 2 Duo 』に追加された４つの機能を列挙しておきます。
１クロック当たりの命令処理数、IPC ( Instruction
per Cycle )を増やすことで、周波数を上げずに、演算処理効率をあげ、消費電力
を落とす、これが「 Core マイクロアーキテクチャ」の主目的です。
２．ワイド・ダイナミック・エクスキューション
・１クロック当たり最大４個の命令をフェッチ、デコード実行可能。
（従来は、最大３個）
・２つの連続した命令を１つに置き換えて、まとめて実行する機能など。
（Macro Fusion機能）
３．アドバンスト・デジタル・メディア・ブースト（SSE 演算の強化）
SSE 演算器を、２倍の128 ビット化したので、従来の２サイクルの演算が
１サイクル処理に速度アップ。
４．スマート・メモリー・アクセス（メモリーアクセス待ち時間の改善）
待ち時間を減らすため、プリフェッチ（先読み）技術を強化した。具体的
に、メモリーアドレスの規則性を解析し、先読みできそうなら、投機的に実
行するというもの。失敗しても従来通り、成功すれば速くなるという発想の
ようだ。その他、メモリー・ディスアンビギュエーション（あいまい解消）
などがある。
５．インテリジェント・パワー
・各CPU コアが独立して、ACPI(Advanced Configuration & PowerInterface)
動作。
・各CPU 動作中でも、64 ビット処理時など、不要回路の半分は節電オフ。
★【 Core 2 Duo の、その他 CPU との性能比較・評価】
技術的なことは、それくらいとして、性能はどれ位なのか、ここで、日経WinPC ９月号での、Pentium D と Athlon64 X2 との比較ベンチマークテスト結果などを少し紹介しておきます。
※その他参考：多和田新也のベンチマーク速報
インテル参照ページ：Core2 プロセッサー・ファミリー(no page now!) ）
下記の評価は、すべて、デュアルコア、PentiumD 930 :3.0GHZ を100% の性能とした時の、『 Core 2 Duo 』 E6700 (2.67GHZ、65W、以下同)の評価のスコアです。
１．【 PCMark05 というマルチ処理性能評価用のベンチ】
『 Core 2 Duo 』E6700 は、Pentium D:930(3.0GHZ) の＋３９％のスコア，Athlon64 X2 5000+(2.6GHZ) の＋２２％のスコアが出た。従来最上位の、Pentium EE 965(3.73GHz)を＋６％上回る。
２．【 3DMark06 という３Ｄゲーム性能評価用のベンチマーク】
『 Core 2 Duo 』E6700 は、Pentium D:930(3.0GHZ) の＋５４％のスコア，Athlon64 X2 5000+(2.6GHZ) の＋１７％のスコアが出た。従来最上位の、Pentium EE 965(3.73GHz)を＋１２％上回る。
３．【 TMPGEnc4.0XPress という、動画のエンコード(MPEG2)処理性能評価用のベンチマーク】
『 Core 2 Duo 』E6700 は、Pentium D:930(3.0GHZ) の＋４５％のスコア，Athlon64 X2 5000+(2.6GHZ) の＋４５％のスコアが出た。従来最上位の、Pentium EE 965(3.73GHz)を＋３５％上回る。
ちなみに、『 Core Duo 』T2600(2.16 GHz) の＋６４％のスコアが出ていて、『 Core Duo 』からも、大幅に性能が上がっている。（『 Core Duo 』で、この性能は、唯一、Pentium D:930より劣っていた。）
４．【 おなじみスーパーパイ 演算 】（デュアルコアは、効かないので、演算性能の差が出る）
『 Core 2 Duo 』E6700 は、Pentium D:930(3.0GHZ) の−５５％のスコア，Athlon64 X2 5000+(2.6GHZ) の−４２％のスコアが出た。従来最上位の、Pentium EE 965(3.73GHz)から、−４２％のスコアと速くなる。
また、もう１つの関心事項である、消費電力に関しては、負荷時のシステム全体の動的測定結果ではあるが、
『 Core 2 Duo 』 E6700 は、100〜149W であり、Pentium D:930(3.0GHZ) の118〜172W に対して、−１５％以上改善、
Athlon64 X2 5000+(2.6GHZ) の101〜182W に対しても，低い結果が出た。従来最上位の、Pentium EE 965(3.73GHz)の、144〜243W に対しては、−３１％以上大幅に低い結果が出た。
以上、日経WinPC ベンチマーク報告からの引用やデータ算出の結果からも、その性能のすごさが、具体的な数字として、理解できるかと思います。
2006年11月作成記→2023年移転修正
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