マイクロプロセッサ
マイクロプロセッサ (microprocessor)
マイクロプロセッサとは、コンピュータ内で基本的な演算処理を行う、
いわばコンピュータの心臓部に当たる半導体チップのことです。
歴史的には、コンピュータの演算処理は複数の半導体チップが連携して行っていて、
この半導体チップ群を「中央処理装置」(CPU)と呼んでいました。
マイクロプロセッサは中央処理装置を1個の半導体チップに集積した部品として生まれましたが、
現在はマイクロプロセッサがすべての演算を担当するのが当然になっているため、
CPUという言葉もマイクロプロセッサと同じ意味として使われています。
マイクロプロセッサの処理は、まずメモリに記憶されたプログラムを読み込み、
次にプログラムの指示に従って入力装置や記憶装置からデータを受け取り、
データをプログラム通りに演算・加工した上でデータをメモリなどの記憶装置や
ディスプレイなどの出力装置に送る、という流れになっています。
マイクロプロセッサの基本設計は、大きく分けるとCISC方式とRISC方式の2つがあります。
CISC方式では、マイクロプロセッサが多数の命令を処理できるようにして命令セットを
高級言語に近づけ、複雑な処理を実行できるようにすることで処理能力の向上を図っています。
CISC方式はマイクロプロセッサ発明当初から使われています。
一方、CISC方式の限界を乗り越えるべく考案された方式がRISC方式で、
ひとつひとつの命令を単純にすることで複数の命令を効率よく同時実行できるようにして
処理性能の向上を図っています。
CISC型の製品もRISC型の製品も互いの長所を取り込む形で発展を続けているため、
最近では両者の区別は判然としなくなりつつあります。
マイクロプロセッサには、1回の命令で同時に処理できるデータの量によって
16ビット・32ビット・64ビットなどの種類があり、一般に値が大きいものほど性能が高いです。
また、同じビット数でも、1秒間に実行できる命令の回数(「Hz」で表される)や、
バスと呼ばれる周辺装置とのデータ伝送路が一度に運べるデータの量(「ビット」で表される)、
バスが1秒間に行える転送の回数(「Hz」で表される)等に違いがあり、
これらの値が大きいものほど性能が高くなる傾向があります。
マイクロプロセッサは元々コンピュータに搭載されるものとして作られていましたが、
最近ではコンピュータだけでなく、家電製品や工業機器などの制御のためにも使われています。
特に、高機能な携帯電話や携帯情報端末では複雑な処理を行うことが多く、
パソコンに近い性能のマイクロプロセッサを搭載した製品も出てきています。
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