CPUはクロック周波数が高いほど処理速度が速い理由

クロック周波数が高いほど単位時間あたりに行える処理数が多くなる

CPU は、処理を一定時間おきに行います。1秒間に何回処理を行うのか表すのが、クロック周波数です。

厳密には、CPU は1つの処理を数クロックかけて行います。

例えば、足し算をするという処理では、足し算をすると機械語で書かれている命令をメモリーから読み出し、その機械語を CPU が理解して足し算をする命令だと理解し、足し算に必要なデータをメモリーから読み出し、足し算を実行し、足し算の結果をメモリーに書き出しますが、これら全てを1クロックで行いません。

ここでは、CPU が1つの処理を1クロックで行うとしますが、実際には1つの処理に数クロックかかります。

命令をメモリーから読み出す等、CPU の各動作を1つの処理と見なすなら、1つの処理を1クロックで行うと言えます。

クロック周波数の単位は Hz(ヘルツ)です。

例えば CPU のクロック周波数が 1Hz であれば、1秒間に1回処理を行えます。言い換えると、1つの処理に1秒かかります。

CPU のクロック周波数が 1MHz であれば、1秒間に100万回処理を行えます。言い換えると、1つの処理に100万分の1秒かかります。

クロック周波数が高いほど、単位時間あたりに行える処理の数が増えます。言い換えると、クロック周波数が高いほど1つの処理にかかる時間が短くなります。

単位時間あたりに行える処理の数が多いほど、言い換えると1つの処理にかかる時間が短いほど CPU の処理速度が速いということですので、クロック周波数が高いほど CPU の処理速度が速くなります。

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2017/07/02 更新