CPUの基礎知識

# CPUについて

 ## 基本構造
 ### ①コア（Core）
- CPUの「頭脳」の単位
- 1つのCPUの中に複数のコアがありそれぞれ独立して処理を行う
 例：6コア→6つの処理を同時に実装できる

 【商品】
 - intel Core i5 12400（6コア）
 - intel Core i7 13700K（8P +8Eコア、計16コア）
 - AMD Ryzen7 7800X3D（8コア）

✅コアが多いと
- マルチタスク（同時に多くの処理をする作業）が速くなる
- 動画編集。3Dレンダリング・ゲーム実況・マルチスレッド処理で有力


### ②スレッド（Thread）
- コア内で処理できる「仮想的な実行単位」
- 1つのコアで1つのスレッドor2つのスレッドを処理できる
例：「6コア12スレッド」の場合、最大12の処理を同時に実行可能

【商品】
- intel Core i5-12400（6コア12スレッド）
- intel Core i7-13700K（8P +8Eコア、24スレッド）
- AMD Ryzen7 7800X3D（8コア16スレッド）

✅スレッドが多いと
- マルチスレッドを活かすアプリ（動画編集。3Dレンダリング・AI処理）で高速化
- ゲームはそこまで重要ではないが一部のゲームでは有利
- ただスレッド数が同じCPU同士の場合、物理コア数が多い方が実際の性能は高くなる（コア数＞スレッド）


### ③クロック周波数
- CPUの動作速度を表す単位（Gz=ギガヘルツ）
- 数値が高いほど1秒間に多くの処理ができる

【商品】
- intel Core i5 -13600K（最大5.1GHz）
- intel Core i7 -13700K（最大5.4GHz）
- AMD Ryzen7 7800X3D（最大5.0GHz）

✅クロック周波数が高いと
- シングルスレッド性能が向上しゲームや軽めの作業が高速に
- ただし発熱が増えるため冷却が重要


### ④キャッシュメモリ
- CPUが一時的にデータを保存する超高速メモリ
- L1→L2→L3の順に要領が大きくなるが遅くなる

【商品】
- intel Core i5-13600K（L3キャッシュ24MB）
- intel Core i7-13700K（L3キャッシュ30MB）
- AMD Ryzen7 7800X3D（L3キャッシュ96MB・3D V-Cache搭載）

✅キャッシュが大きいと
- ゲームのロードが速くなる（特にL3キャッシュが重要）
- Ryzen7 7800X3DのようにL3キャッシュが大きいとゲームで有利

## CPUの種類（intel vs AMD）
### intel（Coreシリーズ）
- 最新世代：13世代(Rapor Lake）/14世代（Raptor Lake Refresh）
- 特徴
    - Pコア（Performance Core）とEコア（Effciency Core）の2種類を搭載
    - 高クロックでシングルスレッド性能が高い（ゲーム向け）
    - 発熱が高め（特にi7、i9）
- おすすめCPU
    - i5-13600k/i5-14600K（ゲーム向けのコスパ最強）
    - i5-13700k/i7-14700k（ゲーム+動画編集も快適）
    - i9-13900k/i9-14900k（ハイエンド向け※発熱大）

### AMD（Ryzenシリーズ）
- 最新世代：Ryzen 7000シリーズ（Zen4）
- 特徴
    - シンプルに全て高性能な「Pコア」だけを搭載
    - L3キャッシュが大きくゲーム向けモデルが強い（X3Dシリーズ）
    - 消費電力と発熱が比較的少ない（特にRyzen7 7800X3D）
- おすすめCPU
    - Ryzen5 7600X（ゲーム向けのコスパ用良好）
    - Ryzen7 7800X3D（最強のゲーミングCPU）
    - Ryzen9 7950X（動画編集。3Dレンタリング向け）

:::note info
**Pコア・Eコアとは**
- **Pコア**
    - **「高性能なコア」**
    - **高クロックで動作しシングルスレッド性能が高い**
    - ゲームや重い処理（動画編集・レンダリング）に最適
    - 1コアで1つのスレッド（1コア＝1スレッド）
    - Hyper-Threading対応（1コアで2スレッド処理）
例：Core i7 13700kのPコアは8コア16スレッド

✅Pコアが活躍する場面
- ゲーム（シングルスレッド性能が重要）
- クリエイティブ作業（動画編集・画像処理）
- 高クロックが必要なアプリ（Photoshop、Premiere Pro）

- **Eコア**
- **「省電力なコア」**
- **消費電力が少なく効率よくマルチタスク処理を行う**
- 低クロックだがマルチスレッド性能に優れる
- Hyper-Threading非対応（1Eコア＝1スレッド）
- バックグラウンド処理に適している
例：Core i7-13700kのEコアは8コア8スレッド


✅Eコアが活躍する場面
- バックグラウンド処理（OSのタスク、軽いアプリ）
- ブラウジング・動画再生
- マルチタスク処理（複数のアプリを同時に開く）
- 消費電力を抑えながらPCを動かしたい時

この2つが組み合わせることにより**ゲームをしながら配信をする、動画をエンコードしながら作業する**など負荷の高いマルチタスクがスムーズにできる（Hyper-Threadingのお陰）
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:::note info
Hyper-Threading（HT）とは
ハイパースレッディング。1つの物理コアで2つのスレッドを同時に処理できる技術。1つの物理コアを仮想的に2つのコアのように見せかけることで複数の処理を並列に実行できる。
HTの有効・無効はBIOSで出来る。無効化するとゲームによってはFPSが向上することがある

- intelはPコアのいHT対応
- AMDは全コアSMT対応（HTと同じ技術）

✅メリット
- マルチスレッド性能が向上
HTによって同じコア数でもスレッド数が倍になるため動画編集・3Dレンダリング・AI処理などの並列処理が速くなる
- CPUリソースの有効活用
CPUのコアは「処理待ち時間」が発生することがある（例えばデータの読み込みを待ってる間に他の処理を実行できる）HTを使えば待ち時間を減らしてCPUをより効率的に活用できる
- ゲーム+配信がスムーズ
ゲームはシングルスレッド処理が重要だが配信（OBSなど）はマルチすれど処理を活用する。HTによってゲームと配信を同時に行なっても処理落ちしにくくなる
- マルチタスクが快適
ゲーム+動画編集、プログラミング+ブラウジングなどのマルチタスクがスムーズになる

❌デメリット
- 実際の性能向上は「最大30％程度」
HTを使っても2倍の性能になるわけではない（あくまで並列処理の効率を高めるだけ）一般的には10〜30％の性能向上にとどまる
- 一部のゲームでは逆に遅くなることも
古いゲームや一部のタイトルではHTの恩恵が少なく、むしろパフォーマンスが落ちることがある（例えばCS:GOなど）BIOSでHTを無効化するとフレームレートが向上する場合がある
- 消費電力と発熱が増える
HTを有効にするとCPUがより多くの処理を同時に行うため発熱や消費電力が増える。特に高負荷時（動画編集・レンダリング）ではCPUクーラーや電源の強化が必要になることも
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## 今現在（2025/02）の主要・人気CPU

### intel

- Intel Core i7-14700k
20C/28T：20コア（8P +12E）、28スレッド
5.6GHz：最大クロック周波数5.6GHz（Pコア最大）

- Core：ブランド名
- i7：シリーズ名
- 14700：プロセッサーナンバー（世代とSKUナンバーに区別できる）
- 14：世代
- 700：SKUナンバー（数字が大きいほど高性能）
- K：カテゴリー、サフィックス（どのような機能が搭載されている、あるいは非搭載かを示す）
:::note info
Intel CPUのサフィックス
KF：オーバークロック対応かつ内蔵GPU非搭載
KS：？
K：オーバークロック対応
F：内蔵GPU非搭載

- オーバークロック
CPUやGPUなどの動作クロック（GHz）をメーカーの標準値よりも高く設定し性能を向上させること。性能が向上する代わりに発熱や消費電力が増したり寿命が短くなったりする。また高品質な電源やマザボがあると安定しやすい。BIOSから設定する

- 内蔵GPU非搭載
CPUにグラフィック処理を行う機能がないためディスプレイ映像を出力するためには必ずベットのグラボが必要になる、ということ。専用GPUを購入する場合でも内蔵GPUはあっても問題はない（喧嘩しないしむしろトラブル時のバックアップになる）
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### AMD
- AMD Ryzen7 9800X3D
8コア、16スレッド
5.2GHz
L3キャッシュ9M(3D V-Cache）
TDP：120W（CPUやGPUが最大負荷時に発生する熱をWで表したもの、数値により冷却ファンを選ぶ）



## どっちがいいの？

| 項目 | Intel（i7-14700K / i5-13600K） | Ryzen（7800X3D） |
|---|---|---|
| **得意なゲーム** | FPS / 高リフレッシュレート向け（Apex, Valorant, CS2） | オープンワールド / MMO / シミュレーション向け |
| **特徴** | 高クロックでFPSゲームに強い | L3キャッシュが大きく、安定性が高い |
| **最大フレームレート** | 240Hz / 360Hzの環境で強い | 平均フレームレートとフレームタイムが安定 |
| **消費電力・発熱** | 高め（冷却が必要） | 低め（省エネで長時間プレイ向け） |
| **マルチタスク** | 配信・動画編集も強い | ゲーム専用として最適化 |

✅**結論**
- **FPSゲーム・eスポーツ系 → Intel（i7-14700K / i5-13600K）**
- **オープンワールド・MMORPG・シミュレーション → Ryzen（7800X3D）**
- **ゲーマー兼ストリーマー → Intel**
- **ゲーム専用PC → Ryzen 7 7800X3D**

:::note info
私はMMO RPGをよくするがOBSで限定配信も動画編集もするためマルチタスクに強いIntelを選ぶ。また時々FPSもするためその場合シングルスレッド性能が高いIntelが良いため尚更だ
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