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Processors
インテル® プロセッサー
プロセッサーの仕様で使われる用語解説


ここでは、インテル製プロセッサー製品の仕様などで使われる用語の解説をしています。
 
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S-spec ナンバー (S-spec Number)

スペシフィケーション・ナンバーとも呼ばれます。
プロセッサー上に印刷されており、プロセッサーを識別するために使用される 5 文字の文字列です。

ボックス・プロセッサーの化粧箱にはシールが貼付されていますが、シール上に下記のような文字列が印字されています。この文字列の右 5 桁が S-spec と呼ばれる番号に、それ以外が製品コードになります。

例として、"BX80532PE3066DSL6K7" という文字列が印字されている場合には、
  S-spec ナンバー ： SL6K7
  製品コード ： BX80532PE3066D
となります。

プロセッサーの sSpec ナンバーを知ることにより、プロセッサーのキャッシュサイズ、キャッシュスピード、コア電圧、最高動作温度などを識別する事が可能です。
 

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ボックス・プロセッサー (Boxed Processor)

こちらを参照してください。
 

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システム・バス・スピード / フロント・サイド・バス (System Bus Speed / FSB)

メインメモリー (RAM) にプロセッサーを接続するバスの速度のことです。
プロセッサーがますます速くなったように、システムバスは現在の PC における主要なボトルネックの内の 1つとなりました。
そのため、新しいプロセッサーでは複数の線で接続し、より高速にデータ転送を行なえるように設計されています。

一般的なバススピードとして、66MHz、100MHz、133MHz、400MHz、533MHz などがあります。

  533MHz
(533Mhz = 133...Mhz x 4)
 		 ： インテル® Pentium® 4 プロセッサー、インテル® Xeon® プロセッサー
  400MHz
(400Mhz = 100Mhz x 4)
 		 ： インテル® Pentium® 4 プロセッサー、インテル® Xeon® プロセッサー、
インテル® Celeron® プロセッサー
  133MHz ： インテル® Pentium® III プロセッサー、モバイル インテル® Celeron® プロセッサーの一部、インテル® Pentium® III Xeon® プロセッサー等

プロセッサーの S-Spec を確認する事で、プロセッサーのシステム・バス・スピードを確認する事ができます。
 

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バス / コア倍率 (Bus / Core Ratio)

システム・バス・スピードの倍率、およびプロセッサー・コアの動作周波数。
システムバスの動作周波数に対するプロセッサー・コアの動作周波数の倍率。
 
「システム・バス・スピード」 x 「コア倍率」 = 「プロセッサー・コアの動作周波数」
 
例 ： HT テクノロジー Pentium® 4 プロセッサー 3.06 GHz の場合
「133.33 MHz」 x 「23.0」 = 「3066.59 MHz = 3.06 GHz」

新しいプロセッサー用にBIOSをセット・アップする場合、ほとんどのマザーボードでこの情報が必要となります。
インテル製マザーボードに関しては自動的に設定が行なわれるため、設定を手動で行なう必要はありません。

コア倍率を適切に設定していない場合には、プロセッサーのパフォーマンスを下げたり、物理的に破損する可能性があります。
 

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コアスピード / 動作周波数 (Core Speed)

プロセッサーが指示を実行する速度を、1秒間のプロセッサー・サイクルの数 (動作周波数) で計測した速度のことです。
動作周波数とも呼ばれ、1GHz (1 ギガヘルツ)、2 AGHz (2 エーギガヘルツ) 等と読みます。
 
全てのプロセッサーは、指示が実行される速度を調整するための内部クロックを含んでいます。
コアスピードは、メガヘルツ (MHz - 毎秒 100万サイクル)、もしくはギガヘルツ (GHz - 毎秒 10億サイクル) などの単位で表されます。
 

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L1 キャッシュ、一次キャッシュ (L1 Cache)

一次キャッシュ、Primary Cache とも呼ばれるプロセッサー内部に配置されているメモリー領域です。
一次キャッシュは、直前に使用されたデータへのアクセスを高速化し、処理効率を高めます。

キャッシュと呼ばれる一時メモリーには、複数の種類がある場合が多く、Pentium® 4 プロセッサー、Pentium® III プロセッサー内部には、L2 キャッシュまで搭載されています。


  Pentium® III プロセッサーの L1 キャッシュについて：
(Pentium® III プロセッサーと同じアーキテクチャーに基づく Celeron® プロセッサーも含む)
 

一次キャッシュは命令用キャッシュとデータキャッシュの 2種類から構成されます。
Pentium® III プロセッサーの場合、命令用キャッシュは 16KB、データ用キャッシュは 16KB の
合計 32KB となります。

命令用キャッシュとは、簡単に言うと 「プロセッサーが処理を実行するための命令を、保存する為のメモリー領域」 のことです。
データ用キャッシュとは、実行コード以外のデータを保存しておくメモリー領域です。
あまり大量のデータを保存することは出来ませんが、非常に高速なアクセスが可能です。
一次キャッシュでヒットしなかった (見つからなかった) データは、ニ次キャッシュにて検索されます。
  Pentium® 4 プロセッサーの L1 キャッシュについて：
(Pentium® 4プロセッサーと同じアーキテクチャーに基づく Celeron®プロセッサーも含む)
 

一次キャッシュは実行トレースキャッシュとデータキャッシュの 2種類から構成されます。

実行トレースキャッシュとは、簡単に言うと 「プロセッサーが効率よく処理を実行できる命令 (μ オペレーション) を保存する為のメモリー領域」 のことです。
プロセッサーは処理効率を上げるために、x86 命令と呼ばれる命令を非常に単純な命令に置き換え (デコードし) て実行しています。 この単純な命令の事を、μ オペレーション (マイクロ・オペレーション) と呼びます。
デコード作業にも時間が掛かるため、このマイクロ・オペレーション (命令) をプロセッサー内のメモリー領域に保存しておき、処理を短縮することができます。
Pentium® 4 プロセッサーの実行トレースキャッシュは、12K マイクロ・オペレーションとなります。

データキャッシュとは、実行コード以外のデータを保存しておくメモリー領域です。
あまり大量のデータを保存することは出来ませんが、非常に高速なアクセスが可能です。

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L2 キャッシュ、二次キャッシュ (L2 Cache)

L2 キャッシュとは、プロセッサーと比較してスピードが遅いメインメモリーの処理速度を補うために、プロセッサー内部、または外部など、プロセッサーとメインメモリーの間に取り付けられた高速のメモリーです。
 
現在のインテル製プロセッサーは、全て内部に L2 キャッシュを持っており、その動作速度は、MHz / GHz で表され、プロセッサーのコアスピードと一致しています。
 
Pentium® 4 プロセッサーや、後期の Pentium® III プロセッサーは、コアスピードと同等のスピードでキャッシュを実行していますが、初期の Pentium® III プロセッサーや、Pentium® II プロセッサーは、コアスピードの半分のスピードでキャッシュを実行していました。
 
例 ： HT テクノロジー Pentium® 4プロセッサー 3.06GHz、SL6JJ の二次キャッシュは 512KB になります。

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パッケージタイプ (Package Type)

プロセッサーやメモリーなどの半導体チップを、そのままパソコンのマザーボードに実装するのは困難であるために、電源や信号線をシステム基盤と橋渡しをする端子などを組み付けます。
パッケージとは、半導体チップをシステムの基板に実装するための外殻部分で幾つかの種類があります。
また、衝撃などに弱い半導体チップを保護する役割もあります。
 
パッケージタイプを知ることで、そのプロセッサーがどのようなサイズ、形、接続用のピン数、ピン信号レイアウトで設計製造されたかが判ります。
また、このパッケージタイプが異なる場合には、プロセッサーの載せ換え等が非常に困難になります。
 
インテル製プロセッサーには、いくつかのパッケージタイプが存在します。パッケージの詳細や参考写真に関しては、"プロセッサー・パッケージ・タイプの種類と解説" を参照してください。
 
また、スロット / ソケット変換アダプター等の部品を使用してシステムを構築した場合、電気的に不可が掛かる場合があり、問題が発生する可能性が高く、サポート対象外となる可能性があります。ご注意ください。
 

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製品コード (Product Order Code)

インテルの製品販売代理店が、プロセッサーを注文する際に使用されています。

ボックス・プロセッサーの化粧箱にはシールが貼付されていますが、シール上に下記のような文字列が印字されています。この文字列の右 5桁を除いた部分が製品コードになります。

例として、"BX80532PE3066DSL6K7" という文字列が印字されている場合には、
  製品コード ： BX80532PE3066D
  S-spec ナンバー ： SL6K7
となります。

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コア・ステッピング (Core Stepping)

長期にわたるプロセッサーの製造・販売期間 (プロセッサー・ライフ・サイクル) において、プロセッサーは、バージョンの更新が行われる事があります。このバージョンの事を、ステッピングと呼びます。
 
例 ： E1 (イーワン) ステッピング、C0 (シーゼロ) ステッピングと読みます。

新しいステッピングでは、主に以前のステッピング・タイプに、いくつかの改良が加えられています。
ステッピングは、CPUID 文字列により識別することが可能です。
 
更新されたもしくは改良された内容に関しては、各プロセッサーのスペック・アップデート (英語) に記述があります。
 

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CPUID 文字列 (CPUID String)

プロセッサーの特徴を識別するために使用している4文字の文字列です。
 
1番左の文字は、現在のところ 0 が使われています。左から 2番目と 3番目の文字は、プロダクト・ファミリーとモデル番号を表わします。左から4番目の文字はプロセッサーのステッピングを表わしています。
 
例えば、"0F27h" という CPUID のプロセッサーと、"0F24h" という CPUID のプロセッサーがあった場合、両方のプロセッサーは、"F2" という同じプロダクトファミリーとモデル番号を持っていますが、ステッピングが異なります。
 

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製造プロセス (Micron Process)

プロセッサーには微細なトランジスタや電子回路が搭載され、各種計算、マザーボードとのデータ送受信などを各部品で行なっています。
プロセッサーでの製造プロセスとはこのプロセッサーのトランジスタや電子回路などを電気的に接続している配線の幅をさします。プロセッサーの製造プロセスがより微細になる事で、パッケージ形状の小型化、動作電圧の低下、搭載できるトランジスタや電子回路の数量増加に伴う動作周波数の向上を見込めます。

プロセッサーで使用されるミクロン、ナノの単位は以下のように換算されます。
• 1ミクロン = 100万分の 1メートル
• 1ナノ = 10億分の 1メートル

例として
  0.13 ミクロンプロセス (0.13 ミクロン幅の配線で各トランジスタが接続されている) のプロセッサー
  0.18 ミクロンプロセス (0.18 ミクロン幅の配線で各トランジスタが接続されている) のプロセッサー
  0.25 ミクロンプロセス (0.25 ミクロン幅の配線で各トランジスタが接続されている) のプロセッサー

上記のような製造プロセスがあります。近年の Pentium® 4 プロセッサーでは、 0.13 ミクロンプロセスで製造されている製品と、 0.18 ミクロンプロセスで製造されている製品があります。

注意： 製造プロセスは、製造プロセスルール、プロセスルールと表記される事もあります。
 

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デュアル・プロセッシング (Dual Processing)

1つのシステムにおいてプロセッサーを 2 つ使用し、システムの処理効率を向上させる技術です。
動作周波数が向上するのではなく、同時に行なえる作業を増やして効率的に作業を進めます。

ただし、デュアル・プロセッシングを行なうには以下の注意が必要です。

  1. プロセッサーがデュアル・プロセッシングに対応している。
  2. マザーボードがデュアル・プロセッシングに (熱仕様、電気仕様、ソケット形状、BIOS 等) 対応している。
  3. オペレーティング・システムがデュアル・プロセッシングに対応している。
  4. 全く同一のプロセッサーが 2 個必要になります。

マルチスレッドやマルチタスク環境において、より高い処理効果を見込む事が出来ます。
 
また類似のマルチ・プロセッシングという言葉もありますが、これは 4 個以上のプロセッサーを搭載してシステムの処理効率を向上させるシステムです。
 

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ハイパースレッディング・テクノロジー (Hyper-Threading Technology)

ハイパースレッディング (HT) テクノロジーは、マルチスレッド・ソフトウェア・アプリケーションの複数のスレッドを、 1 つのプロセッサー上で並列に実行しようという画期的な新技術です。

ハイパースレッディング・テクノロジーは、 1 つのプロセッサー上でスレッドレベルの並列化 (TLP) を実現し、プロセッサーの実行リソースの利用効率を高めます。この結果、 CPU リソースの利用率は平均で最大 40% も向上し、プロセッサー内部のスループットが大幅にアップします。

これを実現するため、ハイパースレッディング・テクノロジーでは、 1 つのプロセッサー内部に 2 つのアーキテクチャー・ステートを備え、これら 2 つの論理プロセッサーが物理的なプロセッサーの実行リソースを共有するしくみになっています。
また、ハイパースレッディング・テクノロジーは、マルチタスク環境における応答性、効率性も高まり処理効率が上がります。
 

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コア電圧 / Vcc コア (Core Voltage / Vcc Core)

Core Voltage とは "内部コア電圧" の意味で、 CPU を動かすために必要な消費電力です。
内部処理を行なう電圧を低くすることで、 CPU 自体の消費電力を抑えます。
データシート内では、 Vcc Core と表記されます。
 
プロセッサーを載せ換える場合には、マザーボード上にある電圧供給用の部品が、ハードウェアとして新しいプロセッサーに対応しており、なおかつ BIOS 側でも制御できる必要があります
 
例えば、Pentium® 4 プロセッサー 3.06 GHz、 SL6JJ というプロセッサーのコア電圧は、 1.55 V になります。
 

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最高動作温度

最高動作温度とは、プロセッサーが正常に動作可能な上限の温度です。
通常、最高動作温度として表示されている温度は、下記の "T-Junction" もしくは、"T-Case" の温度になります。

＜プロセッサーのデータシートで規定される各上限温度＞
  T-Junction ： プロセッサー・コア内部の温度
  T-Case ： プロセッサー・コアに、 IHS (インテグレーテッド・ヒート・スプレッダー) が装着されている場合、その中央部分の温度
  T-Sink ： ヒートシンクとプロセッサーの接合部中央の温度
  T-Ambient ： ヒートシンク上の空気温度

いずれの項目も、その上限を超えないように、システムやマザーボードの放熱設計をする必要があります。

プロセッサーの温度が、上記の最高動作温度を超えて表示される場合には、以下の 5点をチェックしてください。

  1. センサーは正しく機能しているか？ (センサが付属しているものは、その取り付けが正しいか？)

  2. プロセッサーのヒートシンクに取り付けられているファンは正常に回転しているか？

  3. ヒートシンクの取り付け方法は正しいか？

  4. シャーシの空気取り入れ（排出）口が塞がれていないか？

  5. システムファンの数は足りているか？ (冷却能力が不足していないか？)

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最大消費電力 (Thermal Design Power)

プロセッサーが動作時に消費する最大電力です。
 
例として 2.80 GHz のインテル® Pentium® 4 プロセッサー (S-Spec： SL6HL / SL6K6) の最大消費電力は、68.4 W になります。
 

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ダイ (Die)

プロセッサーの回路はシリコンウエハと呼ばれる薄い板の上に、回路パターンを四角く焼き付けて作られます。
このシリコン半導体の部分をダイといいます。
 
実際の製造過程を見ると、ダイは1個づつ作られるわけではなく、大きなシリコンウエハの円盤から数百個が一度に製造されます。
ダイをパッケージに組み込み、配線を付けることでプロセッサーが完成します。
 
なお、ダイサイズとは、スイッチング・スピードを決定する 1つの要因である、プロセッサーのトランジスタ (シリコンエッチング) サイズ、および間隔のことです。
トランジスタの直径は、ミクロン単位 (1ミクロンは、1メーターの 100万分の１) で測られます。
また、近年製造プロセスの微細化により 10億分の 1の単位である 「ナノ」 が使用されることもあります。
 

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イー・シー・シー (ECC)

ECC とは、メモリー、またはキャッシュへのデータ入出力時のエラー検出と訂正のために、特別な回路類と共に使用されたアルゴリズムのことです。
 
"Error Correcting Code"、もしくは "Error Checking and Correcting" の頭文字をとったものです。
 

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