CPUはクロック周波数が高いほど処理速度が速い理由

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。