最近よく耳にする、パソコンの用語『GPU』。
このGPU、CPUとはどんな違いがあって、
いったい どんな役割を果たしているのでしょう！？
例えば、PCの比較をする際に、
「CPU」のスペックを気にするのは、もはや普通のことですよね。
ところが、「GPU」についてはどうでしょう？
近年では、
「ゲームや、映像を楽しみたい！」という PCユーザーも少なくありません。
たとえ パソコン初心者でも、
知らない … では済まされないのが、この『GPU』です。
というより、
理解していなくても、知っているだけで、
明確な差となって、かなり大きな違いに現れてくるのです。d^^
GPUとCPUの違いとは！？
そもそも「GPUとは何なのか？」から、
「GPUとCPUのデータ処理方法の違い」まで、
初心者でも理解できる様に、わかりやすく解説していきます♪
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GPUとは！？
まずは、
そもそも「GPUとは何なのか？」から d^^
三次元のコンピューターグラフィックスに必要な、演算処理を行うビデオチップのひとつ。
3Dグラフィックスを表示するために必要な計算を、
CPUに代わって処理するプロセッサーで、「グラフィックチップ」とも呼ばれます。
ひと昔前までは、「グラフィックチップ」や、
「ビデオチップ」というワードも、よく使われていました。
- GPU（Graphics Processing Unit）
- グラフィックチップ（Graphic chip）
- ビデオチップ（Video chip）
これらは、同じような意味で使われる場合が多いんですが、
最近では、「CPU」に対して「GPU」と呼ばれる場合が多くなってきています。
特にここ数年で、3Dグラフィックスが盛んになったことや、
GPUが ますますCPUへと近づきつつあることも、多いに関係しています。
GPUとCPUの違い
『GPU』は、
グラフィック・プロセッシング・ユニット（Graphics Processing Unit）、
『CPU』は、
セントラル・プロセッシング・ユニット（Central Processing Unit）です。
つまり、「Graphic＝画像」「Central＝中央」の違いがあるのです。
超簡単に言ってしまうと …
何でも処理する『CPU』に対して、画像を専門に演算するのが『GPU』です！
GPUとCPUの役割
「GPUとCPUの役割」について、
それぞれ、もう少し詳しくみていきましょう。d^^
上述の様に …
『CPU』は、中央演算処理装置などと訳され、
PCの中で大部分の演算を司り、すべての作業命令を出すユニットです。
対して、
『GPU』は、画像処理装置などと訳され、
コンピュータが行う作業の中で、主に画像処理を扱うパーツです。
GPUは、「3Dグラフィックス」を高速で処理できるので、
特に、3Dゲームなどを行なう上では、必要不可欠となっています。
CPU
CPUは、『パソコン全体』の頭脳にあたり、
計算が速くできる（処理能力が高い）ものほど高性能で、
当然、処理能力が高いほど、PCをサクサク動かすことができます。
つまり、
「CPUの性能」が、パソコンの性能を大きく左右する！というワケです。
GPU
GPUは、『画面表示』の機能を担当し、
映像再生や 暗号化などを行うための、高度な演算処理を行います。
例えば、3Dグラフィックスの様に、
縦・横・奥行きなどの位置情報を計算をして、映像を表示させたり、
高画質の美しい映像を、滑らかに動かす役割を担っています。
これらの動作、
グラフィックスの描画は、「GPUの性能」によって左右される！というワケです。d^^
高性能なGPUであれば、処理能力が高い（計算が速い）ので、
映像や画像を、速く美しく動かすことができます。
しかし、反対に性能が低ければ、
当然 画像処理が追い付かずに、カクカクした動きになったり、
場合によっては、正常に表示されなかったり、止まってしまったりします。
「本来は CPUが行なう計算を、GPUが代わりに行なっている！」
と考えると、非常にわかりやすいと思います。
GPUは、CPUから命令を受けると、
ディスプレイに出力するためのデータを、スムーズに映し出せる様に準備します。
ディスプレイに映せる様な処理をして、
画像表示専用のメモリーに、データを一時的に保管して準備を整えてくれるワケです。
この画像表示専用のメモリーのことを、VRAM（ビデオ・ラム）と言い、
ビデオメモリーや、グラフィックスメモリーなどと呼ばれたりもします。
画像表示のデータを、一時的に保管しておく「VRAM」なんですが、
容量が足りなくなってしまうと、
PCのメインメモリを、VRAMの代わりとして使うことになります。
こうなってしまうと、画像処理だけでなく、
PC自体の動作にも、影響を与えてしまうことになります。
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GPUとCPUのデータ処理方法の違い
次に、GPUとCPUでは、
データ処理の方法に、どんな違いがあるのでしょう？
PC用の場合、
CPUのコア数は、一般的に２～8個程度が主流なんですが、
GPUのコア数は数千個にもおよび、この差が 数値上の性能の差となって現れています。
「だったら、GPUをCPUとして使えば …！」と思いますよね！？
ところが、処理内容が全然違うため、
基本的には、GPUをCPU代わりに使うことはできないのです。d^^;
では、具体的に、
どう処理していて、どんな違いがあるのでしょう！？
GPUの行う作業は、とても単純ですので、
単純な作業は、簡単に作業の分割ができます。
画面描画は、たとえば画面をいくつかに分けて、
多数のGPUコアで手分けするといった、作業分担ができるのです。
要は、たくさんの作業員を雇って、
それぞれが分担された作業を、黙々とこなせば良いのです。
いわば、「人海戦術」ですね！
ですので、GPUはたくさんの処理ユニットを搭載して、
メモリの帯域を大きく取れば、その分だけ性能が上がります。
とにかく大人数で作業して、しかも やりっぱなしで良いのです。d^^;
では、
人海戦術の「GPU」に対して、「CPU」はどうでしょう！？
一方、CPUの場合は、PC全体を管理しています。
OS・プログラム・メモリ・HDD・マウス・キーボードなど、
他のデバイスからの情報を、逐次処理しなければなりません。
そのため、CPUの作業は複雑で、
とにかく、いろんなことを処理する必要があるので、
当然、GPUの様に 単純ではありません。
しかも、大人数で手分けすることができないのです！
「HDDから読込んだデータを計算して、画面に表示する」場合 …
HDDのデータ読込みが完了しないと、計算が始められないですし、
その計算が終わらないと、画面に映し出すこともできませんね。
この様に、「順番に処理していく」という必要があるので、
GPUの行う作業の様に、
人数さえたくさんいれば良い！というワケにはいきません。
CPUの場合は、性能の高いコアを数を絞って搭載する！
といった「少数精鋭」の必要があるのです！
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