パソコン(PC)の森

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CPUの使用率とは何か

【CPUの使用率とは何か】

処理の重いソフトを使用したり、複数のソフトを起動した時に
理に遅延が発生
する事があり、タスクマネージャーを起動して確
認するとCPUの使用率100%になっていた。

ゲームをする為にはCPUの性能はどの程度必要か? と言う事を考
える時にCPUの使用率を参考にする。

と言う様な時にCPUの使用率について考える事になりますが、今
回はCPUの使用率とはそもそも何かと言う事を書こうと思います。



【CPUの使用率とは】
タスクマネージャ(クリックすると拡大)
タスクマネージャーを起動してパフォーマンスを選択すると、Cor
e毎の使用率をグラフとして見れますが、

CPUの使用率とは1秒間Core処理できる通信回数の中でどれ
だけの通信『した』か?と言う割合です。


偶に現在使用している割合であると勘違いしている人がいますが、
1秒間で最大通信回数の内の通信した回数を元に割合を表示したも
のであって、リアルタイムに利用して『いる』使用率ではありま
せん。

これだけでは分かり難いし、そもそもCoreの通信回数とは何か
言う根本的な部分が分かっていないと理解できないので、以下に
詳細を書きます。



【CPUの周波数と処理の話】
CPUの情報を見ると、必ず3.2GHzといった感じにクロック周波
が書かれていて其処を基準にCPUの性能を判断していると思い
ますが、

周波数が高いほど性能が高くなるのは理解していても、クロック
周波数
何であるのかと深く考えた事は無いと思いますので、ま
ずはクロック周波数について書きます。



【クロック周波数とは】
電気信号とデータ量の単位について】で前にPCの処理は電気信
号をデジタル化して01で表し、それを組み合わせる事で処理を
していると説明しましたが、

CPUの様に一定の間隔で動作する回路に対して電気信号を送る場
合、回路処理間隔に合わせて電気信号を送る必要があります。

クロック周波数とは、その電気信号を送るタイミングを一定にす
る為の送信タイミングの基準となる信号です。

クロック周波数
因みにクロック周波数は、1回送信する時間間隔を1クロックとし、
1秒間に発生するクロックの回数をHzを付けて表現されます。

例えば1秒で1回のクロックで電気信号を送って処理ができる回路
なら、動作周波数1Hzの回路という事になり、100万回のクロ
ックで信号を送って処理が出来る回路なら1MHzの回路という事
になります。

尚、画像の様に1クロック(1Hz)に合わせて1つの信号(1bit)を送
っていますが、仕様によっては1Hz辺り2回か4回送る事で実質の
送信回数を増やしている事もあります。


因みに概念として1系統の入力で説明していますが、論理回路の構
造上必ず2系統以上同時入力になるので、最大値は1秒間に出来る
多系統入力の合計だと考えて下さい。

後、信号のカウントと入力数の把握はBIOSで行っており、OS上
の表示はBIOSから取り込んで表示しているだけです。



【CPUの周波数とは】
クロック周波数について上記しましたが、CPUの周波数とはつま
1秒間で送信できる0か1のデジタル信号を表したものとい
う事です。

例えば3.2GHzのCPUの場合、Coreに1秒間で最大32億回の0か1
の信号を送って処理が出来ます。

だから、クロック周波数 = 最大通信回数となるわけです。

尚、上記した様に論理回路は同時多系統入力なので、実質的な入
力数だと考えて下さい。



【CPUの使用率とはつまり】
クロック周波数(1秒間の最大通信回数)に対して、実質的に秒間で
何回信号をCoreに送ったのかという割合です。

例えば3.2GHzのCoreに対して秒間で22億4千万回の信号を送っ
て処理をすると、Coreの使用率は70%になる訳です。

尚、複数Coreがある時は合算した最大回数の内の使用割合がCPU
の使用率として表示されます。



【使用率100%に近いゲームでCPUはネックになるのか?】
基本的に100%処理が続く様なら最大通信回数を超えた処理が
必要であるということなのでネックになるといえますが、

少しでも100%未満であるなら処理能力内での処理である為、問
題ありません。

また、仮に100%行っていても、PCの処理というのはシステム(O
S
)を基準に複数のソフトを常にバックグラウンドで走らせている
ので、

瞬間的な100%の場合はゲームクライアントの処理部分秒間を
跨いで処理
をしていなければ、動作に影響は殆ど出ません。


尚、MSIのAfterBurner100ms(1/10秒)毎にCoreの使用率
を表示できますが、

上記した様にクロック周波数は1秒毎の最大通信回数であり、ソフ
ト側も1秒毎の処理を基準に作られているので、100ms毎の最大
送信回数を元に表示されるCoreの使用率はあくまで過程の数値で
しかなく、

プログラマがソフトを組む時に処理のバランスをチェックするの
には役に立ちますが、唯の利用者にとってはまったく意味があり
ません




余裕がある事はいい事ではありますが、無駄に高いCPUを買う必
要は無いので、用途にあわせたCPUを選ぶと良いと思います。



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