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超絶凄まじいコンピューター(とりわけCPU)の進化を振り返る

みなさんこんにちは。
内山です。

デスクワークでも台所仕事でもそうですが、
要領の良い人と悪い人がいますよね。

要領が良い人の特徴はいうまでもなく、

「同時進行で仕事がこなせてるかどうか」

にかかっています。

実は、コンピューターの能力もこれと同じで、
同時に処理できる情報量が増えたことで進化してきました。

今回はそのコアであるCPU(中央演算処理装置)の能力の話です。

そもそもコンピュータってどんな処理してるの?

私たちがPCやスマホを使ってすることはたくさんあります。

文字を打ったり、
音楽を聞いたり、
動画を見たり、
話しかけたり、
話しかけられたり、
計算をさせたり、

といろいろですが、
内部では、そのすべてがオンとオフの信号に切り替えられて計算されています。
そして、オンオフだけで表わせて計算できる
2進法が使われているわけです。

2進法とは

私たちは日常では9の次がくりあがって2桁の10となる10進法をつかっています。
2進法では1の次がすぐに繰り上がって10となります。
つまり、10進法の2は10(イチゼロ)となるわけです。

たとえば、

「A」というアルファベットはコンピューターの内部で「01000001」

という2進法の数値で取り扱われているのです。

その組合せを超複雑にして、今や映画を高画質で見られたり、3Dのゲームが当たり前になってるわけですから、どれだけのスピードで数値が処理されているか考えるだけで凄まじいものがあります

現在は、複雑な仕事やゲームなどをコンピューターでできるようになりましたが、60年ほど前にコンピューターが世の中で使われ始めた頃は現在の100億分の1くらいの働きしかできなかったため、最初に家庭で使われ始めたのは電卓くらいでした。

CPUの能力を表すビット数

PCの能力を表すのに32ビットマシンとか64ビットマシンとかいったりしますよね。

実は、この数字がそのコンピューターに搭載されているCPUの能力を表しています

まえがきで「コンピューターは同時に処理できる情報量で進化してきた」と書きましたが、このビット数がまさにその能力を表しているのです。

たとえば、
「4ビットマシン」は
2進法の4桁で「0000」から「1111」まで、
つまり同時に2の4乗=16の処理ができる能力を持っている
ということになります。

以下、次のようになります

  • 8ビットマシン 256
  • 16ビットマシン 65,536 (約64キロ)
  • 32ビットマシン 4,294,967,296 (約4ギガ)
  • 64ビットマシン 18,446,744,073,709,551,616 (約18イクサ)

ギガくらいまでの単位はスマホのCMでも耳にしますが、イクサとはその3つ上の単位ですので、ほぼ天文学的な大きさといってよいでしょう。

これだけの処理をできるマシンが家庭にも普及し始めたため、個人で音楽や動画、ゲームなどをストレスなく楽しむことができるようになりました。

これまでに使われてきたマシンの能力は?

家庭やオフィスでコンピューターが使われはじめてまだ30年ほどですし、
スマホに至っては10年ほど
ですが、

御存知の通り凄まじい進化を遂げてきています。

では、これまでに使われてきたマシンの能力はどのくらいだったでしょう。

主なマシンの能力

70年代の初期の電卓・・・4ビット

ファミリーコンピューター・・・8ビット
スーパーファミコン・・・16ビット
NINTENDO64・・・64ビット
Nintendo Switch・・・64ビット

プレステーション・・・32ビット
プレステーション3・・・64ビット

1970年代パソコン・・・8ビット
1980年代パソコン・・・16ビット
1990年代以降パソコン・・・32ビット
2000年代以降パソコン・・・64ビット

初期のスマホ・・・32ビット
現在のスマホ・・・64ビット

だいたい以上のような感じです。

ちなみに月面着陸に成功したアポロ11号(1969年)打ち上げの際に使われていたNASAのコンピューターの能力は初代ファミコンとほぼ同じ能力といわれています。

もちろん、CPUの能力だけ進化してもそれに付随したメモリやストレージデバイス、
そして何といってもソフトウェアが同時に進化しなければその能力は発揮することができません。

現在はほとんどのマシンが64ビットですが、
フルにその能力が生かされているかというと、
まだまだ発展途上であると行って良いでしょう。

過去には、64ビットマシンのNINTENDO64と32ビットマシンのプレステーションはほぼ同時に売られていましたが、
64はゲームソフトの開発がついていかず苦戦を強いられたという例もあります。

いずれにしても日進月歩で進化していくIT機器に対応していくことが必須となっている現代です。

情報難民にならぬよう気をつけましょう。

まとめ

  • コンピューターのCPU(中央演算処理装置)の進化は凄まじく初期のものと比較すると100億倍の処理能力になっている。
  • 現在出回っているマシンはPC、スマホ、ゲーム機等のすべてが64ビットマシンになっている。
  • 周辺機器やソフトウェアの進化を考えると64ビットマシンはまだまだ進化の途中である。