大関の自作PCへの道!CPU編

自作PCへの道、今回は「CPU」です。

CPUは、PCを動作させるうえで中心となるパーツです。
このスペック次第で、そのPCの早さが決まると言っても良いでしょう。
CPUを出しているメーカーには、IntelやAMDがありますが、ここでは最近新型が発売されたIntelを例に説明していきます。

CPU選びで重要なポイントは以下になります。

 1. オーバークロック
 2. コア・スレッド数

それぞれスペックに深く関係する要素です。
では解説していきましょう。

1. オーバークロック
オーバークロック(以下OC)は、CPUの動作周波数の限界を突破させる事を言います。
動作周波数が高ければ高いほど、計算速度があがり、計算負荷の高いものを早く処理出来ます。
具体的には、動画のエンコードやPCゲーム、CG制作、そして生放送などのリアルタイム配信も含まれます。

この動作周波数は、CPUを開発しているIntelなどのメーカーがある程度決めています。
「Core i7 3770」というモデルの動作周波数は以下になります。

 定格:3.50GHz
 Turbo Boost:3.90GHz

定格とは、CPUをフルで使用しているような、高負荷の状態に動作する周波数の値です。
そしてTurbo Boostは、CPUをそれほど使用していない時に動作する周波数の値になります。
なぜ、あまり使用していない時に、周波数が高くて、フルで使用している時に低いかと言うと、CPUは非常に熱量が出るパーツなので、フルで使用している時に周波数を低くして熱量を減らし、あまり使用していない時は出る熱量に余裕があるので周波数を高くしているという事です。
このTurbo Boost機能は、CPUの使用状況に応じて、自動で働きます。

そして、このメーカーが定めた、定格とTurbo Boostの周波数をもっと伸ばそうというのがOCです。
ただ、どこまでも伸ばせるわけではありません。
周波数を上げれば、熱量と消費電力が増えますので、排熱と電源容量を考慮してある程度の数字を決める必要が出てきます。
それは、クーリングシステムや電源パーツによるという事です。

さて、説明してきたOCですが、このIvyBridgeは少し適していないようです。
CPUは、それ自体も複雑な構成になっているのですが、前のモデルまではパーツ間をハンダでしっかり固定して熱を伝えていました。
しかしIvyBridgeでは、簡易的なグリスと固定までで、熱の伝わりが悪くなっています。
そうすると、OCで周波数をあまり上げていない状態でも、CPUの熱が高くなり、OC出来る周波数の上限が早まってしまうのです。
これを解消するために、一旦CPUをバラして、再度良いグリスを付け、再構築するという事が出来ます。
ただし、バラす際にCPU自体を傷つけてしまうと、CPUが故障してしまうので、かなりリスクが高い改造となっています。
詳細は、以下のサイトに記載されています。

 「殻割り」で熱輸送のボトルネックを確かめる(PC Watch Impress)

通称「殻割り」と呼ばれる、この改造ですが、かなりCPUの温度が変わるので、OCする際は非常に魅力的ですね。
この殻割りを代理でやってくれるPCパーツショップも出てきているようで、殻割りCPUを簡単に入手する手段も出てきているようです。

2. コア・スレッド数
最近のCPUは複数のコアを積んでいるものが殆どです。
コアとは、CPU自体は一つですが、内部的には複数のCPUが積んでいる状態で、この複数のCPUの部分をコアと呼びます。
コア数が多くなれば、一度に複数の処理を行う事が出来て、処理能力が上がります。
そして、スレッド数とは、Intel製のCPUに付いている「ハイパースレッティング」という機能で、コアがあたかも増えたように見せる事ができて、この増えた部分がスレッドになります。

コアは、実際にものとしてあるので「物理コア」と呼ばれます。
反対にスレッドは、物理的に無く、機能として増やしているので「論理コア」と呼ばれています。

スレッドは、だいたいが一つのコアを二つに見せる事が出来ます。
ですので、4コアある場合は、8スレッドになるわけです。
OSのタスクマネージャーなどで見ると、CPUのバーが8個あるのが確認出来ると思います。
このコア・スレッド数が多ければPCの速度が上がるので、CPUを選ぶ際には参考にする必要があります。

では、スペックを確認しながら、今回購入予定のCPUを決めて行きましょう。
色々調べて、今回購入を検討しているのは、以下の2点です。

 ・Core i7 3770K BOX
 ・Core i5 3570K BOX

※OCは全て出来るという指摘があったので内容を修正。(2012年6月14日21時30分)
共に、Intel製の、最近発売されたIvyBridgeのCPUになります。
「3770K」は、発売されているCPUのなかで最高スペックとなるCPUです。
OCは殆どのCPUで出来ますが、「K」が付くモデルは通常よりさらに過激にOC出来る製品です。

「3570K」は、「3770K」に比べ周波数が若干低くなり、スレッド数が8から4に下がっています。
コアは共に4なので、「3570K」はハイパースレッティングが無いという事になります。
周波数はそれほど変わりませんし、大きな違いはスレッド数ですが、「3570K」の方が価格で1万円くらい安いので、予算に合わせて選択すると良いかも知れません。

この他にもいくつか、モデルがあります。
OC出来る最大倍率を固定にした「3770」や、周波数を若干下げた「3550」、さらにそれから周波数を下げた「3450」などがあります。
さらに、消費電力を抑えて、定格やTurbo Boost時の周波数違いで「3770T」、「3770S」、「3550S」、「3450S」などもあります。

CPUはIntelが鉄板という事で、Intel製を選択し、その中からOCも見据えて、OC出来るCPUの中から一番良いのを選びました。
それでは、スペック別に解説していきたいと思います。

◯コア
説明が若干被りますが、論理コア数の数字です。
このコア数が多ければ、PCで複数の作業が出来ます。
最近発売されるCPUは大体「4個」のコア数が多いようです。

◯スレッド
論理コアの数字です。
ハイパースレッティングは、大体の場合、処理能力の恩恵がありますが、一部では反対に処理能力が落ちる場合もあるので、過信は禁物です。

◯周波数(定格)
CPUの負荷が高まった時に動作する周波数の数字です。
処理能力に大きく影響するので、一番重要な数値です。

◯周波数(Turbo Boost)
CPUの負荷が低い場合に動作する周波数の数字です。
通常使用では、この周波数での動作が多いので、重要な数値となります。

◯対応メモリー
CPUには、それとセットで対応するメモリーが決まります。
CPUさえ変わらなければ、対応するメモリーは下位互換があります。
つまり、1600で動作するメモリーのみの使用はもちろん、1600と1333を混合しても使用出来ます。
ただし、動作は下位に合わせられるので、この場合1333で動作する事になります。
数値は、高いほどメモリー速度が早いので、早いのを選びたい所ですが、大きく数値や世代が変化無ければ、そこまで体感は変わりません。

◯メモリーチャネル数
メモリーチャネル数は、この数字通りのセットでメモリを搭載すると、メモリの速度が上がるというものです。
「2」の場合は、例えば2GBのメモリを2枚、計4GBで動作させると、4GB1枚の場合より早く動作します。
Intelの最近出しているCPUは、メモリーチャネル数が2の場合が殆どです。
一部、ワークステーション向けなどのハイエンドCPUは、3や4などのチャネル数があります。

◯L3キャッシュ
CPUがデータを処理する時に、一時的にデータを貯めとくのがキャッシュです。
L1、L2もありますが、最近のCPUはL3キャッシュまであります。
この容量が多ければ、CPUの処理が効率化され、処理速度が上がります。

◯TDP
TDPとは「Thermal Design Power」の略称で、熱設計電力という意味です。
CPUの最大放熱量を示していて、簡単に言えば、フルでCPUを動作させた場合に消費する電力となります。
昔のCPUは、この数値を無視してCPUの処理速度を上げてきましたが、速度の割には消費電力の効率性が悪く、無駄に電力を食う事になってきました。
最近は、効率良く処理能力と電力を行えるようになり、注目されてきているスペックです。
このTDPが低ければ、熱量も低くなるので、クーリングシステムにも影響してきます。

※パーツ購入検討表は、最新の記事にて公開しています。

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