CPU

※このコンテンツは以下の書籍の内容をもとに記載しています。
・「PC自作の鉄則!2015」
・「買う 組む 強化する 自作PCバイブル2015」

CPUとは

CPUはパソコン全体の処理や計算を行う重要な役割を担い、パソコンの処理性能を大きく左右するパーツです。
CPUの基本的な特性は「マイクロアーキテクチャー」によって決まります。マイクロアーキテクチャーとはCPUにおける命令の取り込み(フェッチ)、解釈(デコード)、実行など各機能の実装の形式です。同時にデコードできる命令の数や内部で実行状態にしておける命令の数、命令実行ユニットが何個あってキャッシュの接続がどうなっているかなどはマイクロアーキテクチャーによって決まります。「CPU設計を新しくした」というときはマイクロアーキテクチャーを改良した場合と、周辺機能を強化したり、組み合わせを変えたりした場合のどちらか、あるいは両方の意味があります。
単純にCPUの性能といった場合、通常はマイクロアーキテクチャーに依存している演算の能力を指すことが多いです。

CPUの性能について

実際にCPUを選ぶ際に注意したいポイントは以下の3つです。

  1. 動作周波数
  2. コアの数
  3. スレッドの数

これらはCPUの性能に直結するため、必要なスペックの製品を購入します。処理能力が高く、高性能なモデルは消費電力が大きく発熱量も大きいです。さらに価格も高くなることに注意が必要です。

動作周波数

CPUの性能に表記されている「○GHz」の部分を動作周波数(クロック)といいます。この数値はコアの性能を示しており、大きいほど処理が速いことを示しています。
※他の要素が同じ場合、動作周波数が2倍なら2倍速いと考えてよい

コア数

計算を行う「コア」は多いほどプログラムを効率的に動かすことができ、パソコンの処理能力がアップします。(複数あれば同時処理が可能になる)
ただし処理によって同時には処理できないことがあるため、4コアのCPUの性能が2コアの2倍になるとは限りません。

スレッド数

スレッド数は仮想的に存在するコア数も含めたトータルのコア数を示しており、多いほうが処理能力が高いことを示しています。
Intel社の「Hyper-Threading」技術(※)を搭載した製品は、1個のコアにふたつの処理を実行させ、スレッド数を増やしています。
(※)Hyper-Threading
1つの演算コアを2つに見せかけてスレッドを同時に実行し、性能を向上させるIntelの独自技術

CPUの型番

CPUはさまざまな種類のものが発売されており、名前を見ただけではどんな製品なのかわからないこともあります。
そこで型番のルールを理解しておくことで、シリーズ名に続く数字やアルファベットを確認しスペックや対応規格をチェックすることができます。
基本的に数字の大きいほうが新しく高スペックな製品です。
ここではIntelのCPUの型番について説明します。

基本

基本的に型番は下記のような規則でつけられています。

[シリーズ名]-[4ケタの数字][アルファベット(ない場合も)]
例)Core i7-5960X

まず先頭にシリーズ名が明記されます。現在のシリーズ主流は2013年6月に登場した第4世代Core iシリーズです。
続く4ケタの数字の最初の1つがアーキテクチャの世代を示し、後ろの3ケタが型番を示します。(型番は大きいほど新しく性能が良い)
最後のアルファベットは規格を示します。下記にその一例をまとめます。

何もついていない場合

普通のCPU

K

最大クロック数を調整できる

S/T

電力性能のよいモデル。TはSよりもさらに省電力

M

mobileの略。ノートパソコン向け商品

X

ハイエンドモデル

R

ハイパフォーマンスグラフィックス内蔵のパッケージを搭載

 

今回購入した製品

今回はサーバでの使用用途のため一定程度の処理能力が必要であることなどからCore i3シリーズ 4170を購入。(4160シリーズが在庫切れということとお店の方のおすすめということで選択)

IMG_20150718_180206[1]

INTEL CORE i3-4170

マザーボードへの取り付け

IMG_20150718_180219[1]

1.CPUを取り付けるためマザーボード上にあるソケットのふたを開けます。黒いプラスチック製の保護カバーはこの時点ではまだ外さない。細い金属製のレバー先端付近を押し込みながら外側にずらしてロックを外します。

2.ロックを外したら、レバーをそのまま上に持ち上げます。レバーを後ろに倒していくと、途中からふたも一緒に持ち上がります。レバーを最後まで倒すとふたも後ろに倒れて完全に開きます。

3.CPUの外箱を開け、内箱からCPUの入った樹脂ケースを引き出します。(この時点ではまだCPUクーラーは出しません)
CPUを取り出すために樹脂ケースのふたをあけ、ケースの上下にスペースがあるのでそこに指をいれてCPUをつまみ、ケースから取り出します。

4.CPUをマザーボードに取り付けます。CPUは取り付ける向きが決まっており、左右の切り欠きと三角形の刻印の位置を確認しておきます。CPUを真上からCPUソケットにそっと載せます。
(上記の写真はCPUをCPUソケットにのせたところです)

5.CPUをソケットに正しくおさめたらあふたを指でつまみそっと閉じます。ふたの先端はマザーボード上の金具にひっかけます。

6.ふたを閉じたらゆっくりとレバーを下ろします。途中から力がかかるのでレバーを外側にずらしながら押し込みます。レバーを押し込むとふたについていた保護用カバーが外れるのでマザーボード上から取り出します。(保護カバーは保管しておきます)

CPUクーラーのとりつけ

パソコンが動作するとCPUは発熱します。CPUによって許容できる温度が決まっており。それを超えてしまうと本来の性能を発揮できなかったりパソコンが強制終了したりします。
CPUクーラーはピンが1つ外れているだけでも冷却効果が下がってしまうため、しっかり取り付けます。

IMG_20150718_180927[1]

1.CPUの内箱からCPUクーラーを取り出します。CPUクーラーに乗っている透明のふたを外します。

2.CPUクーラーを取り出したら、取り付ける前に向きを確認します。CPUクーラー用ファインの電源ケーブルがマザーボード上の電源端子に無理なく届くようにします。(CPUクーラー用ファンは「CPU_FAN1」と書かれた4ピンの電源端子につなぎます。最後につなぎます)

3.CPUクーラーを真上からCPUの上に載せます。この時、CPUクーラーの周囲にある4つのピンはCPUソケットの周囲にある穴に入れます。
4つのピンがすべて穴に入っていることを確認したら、ピンを真上から押し込んでCPUクーラーをマザーボードに固定します。(きちんと押し込むとパチンという感触がある)

4.最後に先ほどチェックした「CPU_FAN1」と書かれたマザーボード上の電源端子にCPUクーラー用のファンをつなぎます。

 

サーバ零号機の作成

IMG_20150718_172839[1]

約3か月前にサーバ初号機を組み立てました。しかしながら「とにかく動作させる」ことに汲々となりそれぞれのパーツの意義を考える余裕もなかったため、確認のためにもう1台作成することとしました。

零号機と名付けた今回のマシンの作成は、前回の初号機とはストレージをHDDからSSDに変更した以外は共通のパーツを利用します。確実に動作することを優先し1つ1つのパーツの意義を確認しながら進めます。

購入したパーツ

CPU

INTEL Core i3-4170

マザーボード

ASRock H81M-HG4

SSD

SUMSUNG 850EVO MZ-75E120B/CP(SATA6.0 120GB SDカード)

メモリ

DDR3-1600 4GB

電源ユニット

玄人志向 KRPW-L4-400W/A

PCケース

ENERMAX ECA3360B-GT(U3)(FulmoQ ATX)