マイクロプロセッサ

マイクロプロセッサとは

マイクロプロセッサ(Microprocesser)とは、コンピュータに内蔵されている演算装置のこと。Micro Processing Unit(MPU)とも呼ばれる。
マイクロプロセッサは、次のような処理を行う。
(1)データや命令を、メモリ(記憶装置)から読み込み、マイクロプロセッサ内部に格納する。
(2)格納した命令を解析する。
(3)データ同士を演算する。
(4)演算した結果のデータを出力装置に対して出力する。
これらは、コンピュータが動作するために必要不可欠な処理であり、マイクロプロセッサはコンピュータの心臓部ともいえる。
また、コンピュータの性能を大きく左右するため、マイクロプロセッサの性能向上は常に研究され続けている。
マイクロプロセッサの性能を向上する一つの手段として、一度にやり取りできるデータ量を増やすことが考えられる。そのためには「データバス」と呼ばれる、「データ(信号)の通り道」の幅(バス幅)を増やす必要がある。しかし、バス幅を増やすとマイクロプロセッサそのものも物理的に大きくなってしまう。パソコンや携帯電話などのように小型化が求められる場合、増やせるバス幅にも限界がある。
パソコンの黎明期には一度に4ビットのデータをやり取りするのが一般的であったが、技術の進歩に伴い、8ビット(80年代)、16ビット(90年代前半)、32ビット(90年代後半)とバス幅を増やすことが可能になっていった。現在の主流は64ビットである。
また、バス幅を流れるデータの時間間隔(動作周波数)を速くすることによっても性能を向上することができる。動作周波数の単位は「Hz」である。黎明期、数MHｚだった動作周波数も、現在主流のマイクロプロセッサでは数GHz程度まで進歩している。

• 執筆: 日立ソリューションズ 教育部