コンピュータの種類

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コンピュータは、ご存じの通り二進法です。しかも足し算しかできません。でも、二進法の数字の0と1を反転させて足し算すると引き算ができます。さらに足し算を繰り返せばかけ算になり、引き算を繰り返せば割り算になるという単純作業を繰り返し、四則演算を可能にしています。

途中の計算結果やワープロで入力した文字情報は、メモリに格納され管理しています。これにはアドレス(番地)が割り振られていて、必要に応じて出し入れしています。
目の前にあるコンピュータの画面も近くでよく見ると四角いマスになっていて(ドット)、それらの情報も二次元的にメモリに格納されて管理しています(マックは三次元で管理)。

それらの計算・管理は、コンピュータの頭脳といわれるCPUが担当しています。店頭に並んでいるコンピュータのCPUには、CISC(複合命令セットコンピュータ)とRISC(縮小命令セットコンピュータ)との2種類にわけられます。

おおざっぱにいえば、Windowsが動く一般的なパソコンがCISCで、スーパーコンピュータやマッキントッシュのPowerPCはRISCです。ただし、PowerPC用のWindowsNTの存在していたし、CISCでもRISCでも動作するLinuxもあります。また、PowerPC用のCPUは、IBMで作っていますが、そのIBMは、現在一般的なWindowsパソコンを販売しています。

CISCは、たくさんの命令やかけ算などの計算結果をあらかじめCPUに書き込んでおき、それを利用することでスピードアップを図ろうとしたもの。一方、RISCは、命令を単純化することでスピードアップを図ろうとしたもの。

CISCは、CPUの進化と共に複雑化しています。以前、書き込まれている計算結果に間違いがあり、特定の計算をさせたときにExcelなどが計算を間違えるという問題が起きたという事件もありました(初期のPentium)。現在のPentiumは、マルチメディアに対応した命令も組み込み、画面表示の高速化なども図られています。ただし、命令が複雑なため、命令を呼び出すときのロスがあります(CISCの限界)。

RISCにもCISCにもキャッシュメモリがあります。通常使用するメインメモリよりも高速で、計算した結果をストックしておくメモリです。RISCは命令が単純化されていることで、同じ命令を使う率が上がるので、効率よく処理することができます。同じ周波数であれば、2倍の性能があるともいわれています。さらにRISCのマッキントッシュでは、画面表示に専用のCPUを別に用意し、複雑な三次元処理を高速化しています。

RISCもCISCも今後32ビットから64ビットの時代に入ろうとしています。すでにマッキントッシュでは、2003年に64ビットのPowerPC G5が登場しました。そのスピードは、世界最速といわれています。

64ビットのCPUを作っても対応するOSがないと意味がありません。そのため、CISCのほうは、Windowsの64ビット版の発表待ちになっています(Linuxはすでに64ビット版が登場しています)。Windowsは過去の16ビットの処理にも対応するために内部は複雑です。64ビット版が登場しても安定して動くかはかなり疑問です。

過去にも、8ビットから16ビット、16ビットから32ビットと時代が変わるときに、性能の違いから、買い換えが多くありました。今回も同じような現象が起きるのが予想されますね。

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