CPU(プロセッサ)とはコンピュータの中心的な部品のこと

パソコンにはプロセッサ(CPU、MPUの事)と言われる部品が必須となっています。これはコンピュータがプログラムに従って計算をする中心的な部品であり、この性能がコンピュータ全体の性能を決めるといっても差し支えありません。ノートPC用のプロセッサはデスクトップ用のそれとは違い、小型で低消費電力、低発熱であることが求められており、ノートPCにはモバイルプロセッサというノートPC向けに開発されたプロセッサを搭載することが一般的です(デスクトップ用プロセッサを使ったノートPCも存在します)。

現在ノートPC向けのプロセッサはIntel、AMD、Trancemetaの3社から出ていまして、次のような製品分類になります。
 
Intel Mobile Pentium III  
Mobile Celeron Pentium IIIのキャッシュが半分になったもの
AMD Mobile Athlon 4  
Mobile Duron  
Trancemeta Crusoe Intelプロセッサと互換の低消費電力プロセッサ

正式名称やさらに詳しいことはそれぞれ各社のサイトなどでご確認ください。 プロセッサの速度は周波数のHz(ヘルツ)という単位で表現されていて、クロック周波数などと言われます。現在ノートPCに使われているプロセッサのクロック周波数は最低でも600MHz(メガヘルツ)程度になりつつありますが、この場合は1秒間に60億回の処理をしているということになります。もちろんこの数字が多ければ多い方が計算が速いということになり、現在ノートPC用の最高速品は1GHz(ギガヘルツ:メガの1000倍)です。
   

CPU(プロセッサ)を小さくして消費電力と発熱を抑える

ノートPC全体の消費電力は機種によって違いますが、最大で20Wから50W程度です。このうちプロセッサの占める割合は動作モードなどにもよりますが、多くて数割程度。消費電力が多いということは電気を沢山使うということで、バッテリ駆動時間が短くなります。ACアダプタ駆動時にはあまり関係ありませんが、消費電力は低ければ低い方が環境に良いですし、発熱が減りますので使っていて熱くて触れないと言う事も減ります。

この発熱や消費電力を減らすには、低電圧で駆動させ、プロセッサ自体を小さくする事で可能ですが、簡単に出来る事ではなく各社技術を技術を競い合っているわけですが、クロック周波数を速くすると発熱などが多くなるというジレンマも抱えておりなかなか簡単には出来そうにありません。
 

CPU(プロセッサ)の製造プロセス

プロセッサなどの半導体には細かな回路が書かれてます。現在Mobile用プロセッサは0.18ミクロン(1000ミクロンが1mm)幅で回路が書かれており 0.18ミクロンプロセスなどと言われています。これが細かくなればなるほど、プロセッサ自体が小さくなり、低消費電力で駆動する事が可能となります。

Mobile用プロセッサの製造プロセス(Intel社) 0.25ミクロン 1998年から、0.18ミクロン 1999年から、0.13ミクロン 2001年後半の予定
 

CPU(プロセッサ)の形状=パッケージ

ノートPC用のプロセッサは製品によりさまざまなパッケージ(プロセッサの形状)で提供されています。BGAやPGAなどいろいろありますが、半導体関連のサイトで調べると、さらに詳しい事がわかります。
 

SpeedStep

最近のPentium III にはSpeedStepというテクノロジが使われていますが、このSpeedStepとはACアダプタで接続している場合は、最高速度、バッテリ駆動時にはクロック周波数を落として動作させ消費電力を押さえる技術です。IntelではSpeedStepと呼んでいますが、AMDはPowerNow!という同じような技術があります。
 

どんなCPU(プロセッサ)が良いか

バッテリ駆動させる場合は低消費電力のCrusoeやIntelの超低電圧プロセッサ、パフォーマンス重視の方は駆動周波数の速いPentium III 1GHzやAMDのAthlon 4 1GHzなどが良いでしょう。パフォーマンスなどあまり重視しない人にはCeleronなどの低価格品で十分です。クロック周波数は速ければ速いほど良いわけですが、300MHz程度以上あればワープロやメールなどには十分です。
 

これからの Intel Mobile CPU(プロセッサ)

現在1999年6月に発表された0.18ミクロン・プロセス品が主流となっていますが、2001年後半からさらに細かい0.13ミクロン・プロセス品へ移行するようです。工場と技術に関しては昨年インテルから正式に発表されていますが、ネット上のニュースサイトを調べますと、7月にMobile Tualatinというコード名の0.13ミクロンプロセスを使ったMobile Pentium III 1.13GHz、1.06GHz、1GHz、933MHz、866MHzと低電圧版の750MHz、600MHz Celeronが登場するという情報もあります。その先のPentium 4などは来年になるなど、ネット上にはいろいろな情報が流れていますので、自分でそれらの情報を調べるのも楽しいかもしれません。
 

 Intel 0.18ミクロン・プロセス品一覧

    動作周波数(MHz) システムバス(MHz) コア電圧(V)  
1999/6/15
Mobile Pentium II
400
66
1.6
 
1999/10/26
Mobile Pentium III
500
100
1.6
 
1999/10/26
Mobile Pentium III
450
100
1.6
 
1999/10/26
Mobile Pentium III
500
100
1.35
低電圧版
2000/1/16
Mobile Pentium III
650/500
100
1.6/1.35
SpeedStep
2000/1/16
Mobile Pentium III
600/500
100
1.6/1.35
SpeedStep
2000/1/16
Mobile Pentium III
500
100
1.35
低電圧版
2000/2/15
Mobile Celeron
500
100
1.6
 
2000/2/15
Mobile Celeron
450
100
1.6
 
2000/2/15
Mobile Celeron
400
66
1.35
低電圧版
2000/4/25
Mobile Pentium III
700/550
100
1.65/1.35
SpeedStep
2000/4/25
Mobile Celeron
550
100
1.6
 
2000/6/20
Mobile Pentium III
750/600
100
1.65/1.35
SpeedStep
2000/6/20
Mobile Pentium III
600/500
100
1.35/1.1
SpeedStep/低電圧版
2000/6/20
Mobile Celeron
650
100
1.6
 
2000/6/20
Mobile Celeron
600
100
1.35
低電圧版
2000/9/26
Mobile Pentium III
850/700
100
1.65/1.35
SpeedStep
2000/9/26
Mobile Pentium III
800/650
100
1.65/1.35
SpeedStep
2000/9/26
Mobile Celeron
700
100
1.6
 
2001/1/31
Mobile Pentium III
500/300
100
1.1/0.975
SpeedStep/超低電圧版
2001/1/31
Mobile Celeron
500
100
1.1
超低電圧版
2001/2/28
Mobile Pentium III
700/500
100
1.35/1.1
SpeedStep/低電圧版
2001/3/19
Mobile Pentium III
1000/700
100
1.7/1.35
SpeedStep
2001/3/19
Mobile Pentium III
900/700
100
1.7/1.35
SpeedStep
2001/3/19
Mobile Celeron
750
100
1.6
 
2001/5/21
Mobile Pentium III
600/300
100
1.1/0.975
SpeedStep/超低電圧版
2001/5/21
Mobile Pentium III
750/550
100
1.35/1.1
SpeedStep/低電圧版
2001/5/21
Mobile Celeron
600
100
1.1
超低電圧版
2001/5/21
Mobile Celeron
600
100
1.35
低電圧版
2001/5/21
Mobile Celeron
800
100
1.6
 

注:正式名称は例えば下記のようになるが、ここでは省略している。
インテル(R) SpeedStep(TM) テクノロジ対応 超低電圧版 モバイル Pentium(R) III プロセッサ
超低電圧版 モバイル インテル(R) Celeron(TM) プロセッサ

機会があればAMDやTrancemeta社の製品一覧も作りたいと思います。

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