こんにちは、みるまの（@_mirumano_）です。
文系出身者がIT人材になるための知識を紹介しています。
パソコンやスマホなどで重要な働きをしているCPUとGPUですが、
その違いについて詳しく知っている人は少ないのではないでしょうか？？
この記事ではCPUとGPUの特徴や働きを解説してた上で、
どんな違いがあるのかについて解説していきたいと思います。
CPUとは？
CPUはCentral Processing Unitの略で、
日本語に翻訳すると中央演算処理装置、中央処理装置となります。
CPUはコンピュータの中でも核になる役割を担っており、
周辺機器の制御から、アプリケーションの実行、
データの保存まであらゆるところで、能力を発揮しています。
GPUとは？
GPUはGraphics Processing Unitの略で、
日本語に翻訳すると「図学処理装置」になります。
GPUは3Dグラフィックスなどの画像処理を行うための
計算を専門としている半導体になります。
画像のデータというのは、文字のデータよりも容量が大きく、
ピクセル（画素）をいくつも繋げてできています。
画像を綺麗にディスプレイに映し出すためには、
この細かいピクセルの配置を高速で処理しなければなりません。
これに必要な計算を行なっているのが、GPUになります。
CPUとGPUの違い
ここまでCPUとGPUの働きをざっくりと説明してきました。
簡単にまとめると次のようになります
CPU→コンピュータの核となる働きで、あらゆる処理を行う
GPU→画像処理を専門として行う
二つの働きがわかったところで、
この働きの違いによって、CPUとGPUにどんな違いが生じているのかを
解説していきたいと思います。
CPUとGPUは処理しなければいけない問題の質が違う
CPUが処理しなければいけない処理というのは、かなり複雑です。
例えば、ユーザーがマウスをクリックした際に、
ソフトウェアに対してどんな働きをさせればいいのかだったり、
様々なアプリが乱立した時に、どれから処理すればいいのかなど、
複雑に絡み合った問題を連続的に処理していくのがCPUです。
一方で、GPUが処理する問題は画像専門ですのでCPUよりは単純です。
しかし、CPUと圧倒的に違うのは、処理しなければならない問題の「数」です。
前項でも書いた通り、
画像処理の際にはピクセルの位置を計算処理しなければなりません。
また、画像だけであればいいのですが、動画やゲームなどになると、
膨大な計算処理を連続で行なっていく必要があります。
CPUが連続的な処理を行うのに対して、
GPUは単純な処理を並列的に行うことができます。
そのため、GPUの処理数というのはCPUをはるかに上回ります。
コア数が違う
CPUとGPUが処理する問題の質が違うことにより、
コア数にも違いが出てきます。
最近の消費者向けパソコンのCPUに搭載されているコア数は、
２個〜８個程度です。
一方でG大量の問題処理が必要なGPUには、
何千個というコアが搭載されています。
もちろん、CPUとは問題の質が違うので、
コアのもつ性能自体にも違いはあります。
GPUはどこに搭載されているの？
GPUはグラフィックボードというGPU専用の基盤に搭載されている場合と、
CPUの内部に内蔵されている場合があります。
性能としては、もちろんグラフィックボードに搭載されているGPUの方が
高くなりますが、CPU内蔵GPUでもある程度のことはできます。
その証拠にMacBookの中でも、ローエンドである
MacBook Airは内蔵GPUとなってますし、
一部の少し前の世代のMacBook Proも内蔵GPUです。
グラフィックボード搭載のGPUが必要になるのは、
ゲーミングパソコンや、動画編集などを行うクリエイターの方のパソコンです。
そういった方のパソコンは膨大な数の画像処理が必要となってきますので、
グラフィックボードが必要になります。
GPUはAIにも使用できる？
最近GPUの性能で注目されているのが、ディープラーニングやAI開発への用途です。
GPUにはCPUに比べて、
単純で膨大な計算処理を行えるという違いがありました。
ディープラーニングやAI開発には、
ビッグデータの活用が必要となっており、
連続的な計算を行えるCPUよりも並列的な計算を行える
GPUの方が重宝されているという現状があります。
また、GPUができる画像処理以外の単純な計算ができるようになった
GPGPUというマイクロプロセッサも開発されており、
今後AI開発の重要な役割を担うことがわかっています。
まとめ：CPUとGPUの違い
いかがだったでしょうか？
最後に簡単にまとめておきたいと思います。
◆CPUとは？
→Central Processing Unit。中央演算処理装置
→コンピュータのあらゆる処理に関係している
◆GPUとは？
→Graphics Processing Unit。図学処理装置
→画像処理を行う
◆CPUとGPUの違い
①処理する問題の質が違う
→CPUは複雑な問題を連続的に処理する。
GPUは単縦な問題を並列的に処理する。
②コア数の違い
→CPUは２〜８個程度。GPUは数千個
◆GPUはAI開発にも用いられる。
→ビッグデータや、ディープラーニングの処理などには
CPUよりもGPUの方が向いている
以上になります。
最後までご覧いただき、ありがとうございます。
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