ツイッター掲載中うと、それが今後のコンピュータの発展を左右するからです。コ
ンピュータはつねに発展していかなければならないのです。
スパコンについて、かつて民主党（当時）蓮舫議員は、「２位
じゃ、ダメなんでしょうか」という有名なことばを口にしました
が、２位じゃダメなのです。科学技術を発展させるためには、コ
ンピュータが最速である必要があります。コンピュータは、現在
も発展途上のマシンであるからです。
スパコンの「京」でも解けない問題があります。それは、次の
ような循環セールスマン問題です。
─────────────────────────────
セールスマンが、いくつかの都市を一度ずつすべて訪問して、
出発点に戻ってくるときに、移動距離が最小になるような経路を
求めなさい。 ──循環セールスマン問題
─────────────────────────────
ちょっとできそうな問題に見えます。数学的にいうと、都市数
を「ｎ」とすると、可能な経路は「ｎ！／２ｎ」通り存在するこ
とになります。「ｎ」の値が小さいときは、全ての組み合わせを
調べられるので、最短経路はわかるのですが、「ｎ」が大きくな
ると、この組み合わせの総数は爆発的に増加し、すべてを調べる
ことは困難になります。
例えば、都市数を１０としましょう。そのときの組み合わせの
総数は１８１４４０通りですが、３０都市になると、次のように
なります。
─────────────────────────────
３０都市の場合 → ４・４２×１０の３０乗
─────────────────────────────
この計算を「京」で解くと、１４０１万年もかかるのです。事
実上計算は困難です。それでは、この問題を解くメリットは何か
というと、問題が解けると、あらゆる自動車の移動ルートを最適
化できるので、世界中から交通渋滞を解消させる可能性があるの
です。実現すれば大きなメリットがあります。
また、これまであり得なかったような効き目の医薬品が開発で
きる可能性もあります。医薬品メーカーは、いまタンパク質の構
造をどう変えれば、薬効の高い医薬品ができるか、コンピュータ
を使って懸命に分析しています。このようなタンパク質の構造分
析も組み合わせの最適問題に属します。組み合わせ問題は、数学
好きなヒマ人の道楽ではないのです。
このように、コンピュータにも「革新」が求められており、現
在「量子コンピュータ」の開発が進められています。量子コンピ
ュータは、量子力学の原理を応用して演算を行うコンピュータで
す。既存のコンピュータに比べて圧倒的に高速に計算できる夢の
マシンであり、１９９０年代から世界中で開発が進められていま
すが、現在のところ完成していないのです。
しかし、今までのアプローチとは異なる「ディーウェーブシス
テムズ」と称する量子コンピュータができており、既にＮＡＳＡ
やグーグルで試験的に使われています。これによって、今までは
「近似解」しか出せなかったものが、「厳密解」を出せるように
なっているといいます。しかし、まだ実用化のレベルには達して
いるとはいえない状況です。
ここでスパコンの話から従来のコンピュータ（ＰＣ）に話を戻
します。ＰＣの速度は何によって決まるでしょうか。ＰＣの速度
についてはさまざまの要素が絡みますが、基本的にはＣＰＵの速
度で決まります。ＣＰＵはトランジスタで構成されていますが、
これは電子スイッチとして使われます。
ＣＰＵには「クロック周波数」という数値がありますが、これ
はＣＰＵの能力を示す尺度のひとつになります。クロック周波数
は、例えば「３・４ＧＨｚ（ギガヘルツ）」というように表現し
ます。Ｇ（ギガ）は１０億であるので、「３・４ＧＨｚ」は、１
秒間に３４億回オンとオフを繰り返す速度になります。なお、現
在の多くのＰＣはこのクロック周波数を上回っています。
１秒間に３４億回ですから、速いというイメージはありますが
１９６９年にはじめて月面着陸に成功したアポロ１１号のクロッ
ク周波数が「１ＭＨｚ」程度でしかなかったことを考えると、こ
れは物凄い速度です。
ＣＰＵはどのような構造になっているでしょうか。簡単にいう
と次の３つから構成されます。
─────────────────────────────
１． コア
２．キャッシュ
３． バス
─────────────────────────────
中心部は１の「コア」です。各種の演算処理を行う中心部分で
あり、ＣＰＵそのものです。２の「ＣＰＵキャッシュ」はデータ
を一時的にストックしておくメモリで、処理速度を向上させるも
のです。３の「バス」は外部とつながる経路です。
コアは、２０００年までは１個であり、ムーアの法則により、
年々速度を上げてきたのです。８ビットＣＰＵ、１６ビットＣＰ
Ｕ、３２ビットＣＰＵまではコアはあくまで１つであり、シング
ルチップといわれます。
しかし、６４ビットＣＰＵからはシングルチップでも出ました
が、多くは、コアは２個ないし、４個になっています。これは、
ＣＰＵの微細加工の限界と、速度を上げることに伴うＣＰＵの発
熱を回避するため措置なのです。なお、ＣＰＵの数によって、次
の名称があります。
─────────────────────────────
１．ＣＰＵが２個 ・・ デュアル・コア
２．ＣＰＵが４個 ・・ クアッド・コア
─────────────────────────────
──［次世代テクノロジー論／２４］
≪画像および関連情報≫
●デュアルコア／クアッドコア／オクタコア
───────────────────────────
スマートフォンやタブレットの宣伝だけではなく、コンピ
ュータの宣伝でも見かけることの多い「クアッドコア」とか
「オクタコア」という言葉ですが、そもそもどういう意味な
のでしょうか？クアッド（Quad）とは英語で４倍を意味する
言葉で、オクタ（Octa）とは同様に８倍を意味します。つま
り、ＣＰＵにコアが４個であるとか、８個搭載されていると
いう意味になります。少数派では有りますが、６個のヘキサ
コアであるとか、１２個のドデカコアもあります。
昔のＣＰＵはひとつのコアしか搭載していませんでした。
しかしＣＰＵがどれだけ高速になっても、１つのコアは同時
に１つの事しか行うことが出来ません。ＣＰＵを早くしても
一度に一つのことしか出来ないので、コアを増やして一度に
複数のことを同時に行えるようにしたのが、デュアルコアや
クアッドコア、オクタコアと呼ばれるマルチコアＣＵです。
そのため、コアの数イコール性能といううわけではありませ
ん。コアの数の多さのみをあらわしています。オクタコアや
クアッドコアでコアを沢山積んでいても、一つ一つのコアの
性能が低く計算が遅いようでは、ＣＰＵとしての性能は高く
は有りません。なお、この計算の速さをクロック数と呼び、
１・８ＧＨｚとか書かれている数字が、クロック数です。厳
密には、ＣＰＵの性能はこれだけでは比較できないのですが
今回の記事では割愛します。 http://bit.ly/2iA2oR1
───────────────────────────
●図形出典／岩本敏男著／『ＩＴ幸福論』／東洋経済新報社刊
デュアルコア／クアッドコア
