マルチコアプロセッサとは

マルチコアプロセッサは、2つ以上の個別のプロセッサ、またはコアを使用してデータを処理する集積回路です。 コアは、1つの集積回路に取り付けるか、チップパッケージの個別のダイに組み込むことができます。 各コアには独自のキャッシュがあり、各コアにはデータを処理するための個別の容量があります。

マルチコアプロセッサの利点は、速度が向上することです。 従来のシングルコアプロセッサはキャッシュにデータを保存します。キャッシュ外のデータが必要な場合は、ランダムアクセスメモリ（RAM）などの他の場所からデータを取得する必要があります。 これが発生すると、プロセッサ速度はRAMまたはその他のストレージデバイスの最大速度まで低下します。 この速度は通常、最大プロセッサ速度よりもはるかに遅いです。

各コアが独自のデータストリームを処理できるため、マルチコアプロセッサは高速です。 マルチコアプロセッサは引き続き選択的にデータをキャッシュし、他のストレージロケーションからキャッシュされていないデータを取得しますが、別のプロセッサが低速のストレージデバイスから必要な情報を取得している間、追加のコアはコマンドの実行と通常のプロセッサ速度での情報の受信を継続できます。 この方法では、データが取得されている間、システム全体が遅くなる必要はありません。

マルチコアプロセッサは、複数のプログラムがそれぞれ独自のデータセットを処理のために提供するマルチタスクに特に役立ちます。 個別のデータストリームを異なるコアで処理できるため、全体的な処理速度が向上します。 単一のソフトウェアプログラムがマルチコアテクノロジを利用するには、同時マルチスレッドテクノロジ（SMT）を使用して、複数のコアが使用する命令の並列セットを送信できる必要があります。

最初の市販のマルチコアプロセッサは、デュアルコアプロセッサでした。 4、6、8コアのマルチコアプロセッサもあります。 ただし、多くのマザーボードは、この多くのコアを処理できません。 マルチコアシステムは、すべて同一のコアを使用して同種にすることも、同一でないコアを使用して異種にすることもできます。

マルチコアプロセッサは全体的な速度とパフォーマンスを向上させることを目的としていますが、すべてのプログラムがマルチコア処理テクノロジを利用しているわけではありません。 多くのプログラムと一部のオペレーティングシステムでさえ、複数の処理コアを使用するために必要なSMTを欠いています。 マルチコア処理を使用するオペレーティングシステムは、常にマルチコア処理の可能性を最大化するように設計されているわけではないため、多くの場合、完全な処理機能は実現されません。

マルチコアプロセッサは、シングルコアプロセッサよりも多くの熱を発生する傾向があり、熱管理の課題を引き起こします。 プロセッサが生成する熱量は、コアを追加するたびに指数関数的に増加する傾向があります。 高温はプロセッサーを過熱させ、動作上の問題と安全上のリスクを引き起こす可能性があります。 プロセッサメーカーは、マルチコアプロセッサがもたらす熱の課題に対するソリューションを作成するために、かなりの時間と技術を投資する必要がありました。