マルチコアプロセッサとは?まるちこあぷろせっさ
マルチコアプロセッサとは、1つのパッケージに複数の演算コアを載せたプロセッサ。動作周波数の引上げが消費電力と発熱の壁に当たり、性能を伸ばす手段が周波数から並列度へ移った結果として一般化した。全コアが同じ構造の対称型(SMP)と、性能特性の異なるコアを混ぜる非対称型(ヘテロジニアス)に分かれる。
最終更新:2026-10-06
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周波数を上げれば単一のプログラムが何もしなくても速くなるので、性能向上の負担はハードウェア側だけで済んでいた。消費電力が周波数と電圧の積で効いてくるとこの道が塞がり、性能はコアを増やすことでしか伸びなくなる。並列化の負担がソフトウェアへ移ったのがこの転換で、応用情報ではアムダールの法則と並べ、速度向上の上限を問う形で出題される。
具体例
独立した要求を多数さばくWebサーバやデータベースサーバでは、コア数の増加にほぼ比例してスループットが伸びる。一方、逐次処理が主体のバッチ処理は8コアあっても1コアぶんの性能しか出ないため、増強の投資判断では先に「並列化できる処理の割合」を見積もる必要がある。
試験での引っ掛け
同時マルチスレッディング(SMT/ハイパースレッディング)は1つの物理コアの空きを埋める技術であって、コアが増えるわけではない。またコアごとにL1を持ち上位を共有する構成が普通なので、コア間でキャッシュコヒーレンシを保つ制御が必要になり、同じデータを頻繁に書き換え合うと性能が落ちる。
関連用語
出た過去問
出典:令和5年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問8(IPA)
スマートフォンなどで高い処理性能と低消費電力の両立のために、異なる目的に適した複数の種類のコアを搭載したプロセッサはどれか。
正解:ヘテロジニアスマルチコアプロセッサ
要点:ヘテロジニアスは異種コア混載で性能と省電力を両立
ヘテロジニアスマルチコアプロセッサは、性能重視のコアと省電力重視のコアなど、特性の異なる複数種類のコアを1チップに搭載する構成である。負荷の重い処理は高性能コア、軽い処理は低消費電力コアに割り当てることで、処理性能と電力効率を両立できる。スマートフォンのSoC(CPUなど主要部品を1チップにまとめたもの)で広く採用されている。
出典・参考
公式シラバスの2 コンピュータシステム > 1. プロセッサ > (9) プロセッサの高速化技術に掲載されている用語です。
解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。