スペック解説 レンタルサーバーにおける「CPU」とは。その役割と選び方について

コンピューターの頭脳であるCPUとは？

CPU（Central Processing Unit）は文字通りコンピューターの「中央演算処理装置」というもので、コンピューターの処理を行う「頭脳」のような存在です。様々なプログラムの命令を解析し、それに応じた操作を行います。

このためコンピューターの動作のスムーズさや処理速度は、このCPUの性能によって大きく左右されます。例えば画面上でマウスを動かす、ウェブサイトを閲覧する、動画を再生する、全ての操作はCPUが行う命令によって可能になります。

CPUの機能とその役割

CPUは主に次の3つの機能を持っています。

• 制御機能
  コンピュータの全体的な動作を管理します。命令を解析し、実行する順序を決定します。
• 演算機能
  加算、減算、乗算、除算などの算術演算と、AND、OR、NOTなどの論理演算を行います。
• 記憶機能
  プログラムの命令やデータを一時的に保存します。

CPUはコンピュータの「頭脳」、メモリは「デスク」、そしてストレージ（SSDやHDD）は「引き出し」です。

引き出しとなるストレージは情報（ファイルやアプリケーション）を長期保存する場所です。
CPUはここから情報を取り出し、メモリ（デスク）に置いてから、上記のようなさまざまな処理を行っていきます。

CPUはサーバー内の全ての作業を行うため、とても重要なスペックになります。

レンタルサーバーにおけるCPUの重要性

ウェブサイトを閲覧するとき、その背後でサーバーは膨大な処理を行います。それらは全てCPUによって制御され、サーバーのCPU性能がその処理速度を大きく左右します。

レンタルサーバーのCPU性能が高ければ、たとえ同時に多くのユーザーがアクセスしても、ウェブサイトはスムーズに動作し、情報は迅速に表示されます。

逆にCPU性能が低ければ、ユーザーが多い場合にウェブサイトの表示が遅くなり、最悪の場合ページが表示されなくなってしまいます。

CPUの種類と選び方

CPUにはさまざまな種類があり、その性能は大きく異なります。主なスペックは次のとおりです。

コア数

CPUのコアは一つのCPU内に複数の独立したプロセッサが存在することを意味します。一つのCPUに複数のコアがあると、複数の処理を同時に行うことができ、全体的な処理能力が向上します。たとえば、現代の一般的なデスクトップPCやラップトップには2コアや4コアのCPUが搭載されていますが、サーバー用のCPUでは8、16、32コアといった多くのコアを持つものもあります。

クロック速度・クロック周波数

クロック速度は、CPUが1秒間に行うことができる命令の数を表します。単位はヘルツ（Hz）で、現在の一般的なCPUのクロック速度はギガヘルツ（GHz）のオーダーです。たとえば、2.5GHzのCPUは、1秒間に25億回の命令を処理することができます。ただしクロック速度だけでCPUの性能を判断できません。コア数やアーキテクチャなど他の要素もCPUの全体的な性能に大きく影響します。

アーキテクチャ

これはCPUの設計の種類です。Intelの「Core」シリーズやAMDの「Ryzen」シリーズなどが有名です。これらのアーキテクチャは、古いものと比べて一命令あたりの処理能力が高く、またエネルギー効率も良いとされています。

具体的なCPUの表記

このサイトを設置しているサーバのCPUは下記のように書かれていました。

「Xeon E5-2640 v4」とは

CPUの名称・型番です。メーカーIntelのスペックページにあるスペック表を見るとコア数は10。これを書いている時点ではAmazonで価格は11万円ほどでした。「E5」はミドルレンジサーバ用。「E3」であればエントリー、「E7」であればハイエンドです。

「2.40GHz」とは

クロック周波数のことで、同じ条件であれば数字が大きいほど速いことは確かです。ただしこの数字だけで他のCPUと比較はできません。

「x 2」とは

コア数を表し、CPUが２つ設置されていることになります。マルチCPU（マルチプロセッサ、デュアルコアCPU）などと言い、CPU内のコア数の数が多いほど、処理速度が速くなります。

CPUとGPUの違い、GPUの将来性

コンピュータにはCPUの他にも「GPU」（Graphics Processing Unit）というものがあります。これは「グラフィック処理装置」で主に映像や画像の描画を担当しています。CPUとGPUは、どちらも重要な役割を果たしますが、その仕組みと使われ方は大きく異なります。

CPUは一般的な計算と制御を行うのに対し、GPUは一度に大量のデータを処理することに特化しています。これは、例えば1つの映像フレームを描画するとき、何百万ものピクセルを一度に計算しなければならないためです。

現在GPUはAI（人工知能）や機械学習の分野で重要性が増しています。これらの分野では大量のデータを同時に高速に処理する能力が求められるためです。またビッグデータの解析や高度な科学技術計算でもGPUが活躍しています。

ウェブサイトを表示することが目的のサーバーにおいては、今のところCPUで十分ですが、いずれAIの搭載などGPUが重要な役割を担う日が来るかもしれません。

量子コンピューターとその可能性

GPUと同様、今はまだウェブサーバーやメールサーバーに利用されることはありませんが、「量子コンピューター」という存在もあります。

量子コンピューターは、新しい型のコンピューターシステムで、量子力学の法則を利用して情報の処理を行います。従来のコンピューターのCPUはビットという情報の単位を扱います。ビットは0か1の二つの状態のどちらか一方をとります。量子コンピューターの情報の単位は「量子ビット」または「キュビット」で、これは0と1の状態を同時に持つことができます。

このキュビットの性質により、量子コンピューターは複数の計算を同時に行うことが可能となり、一部の問題については従来のコンピューターよりも非常に高速に計算を行うことができます。例えば、素因数分解や最適化問題などがその例です。

さらにGPUと同じく、量子コンピューターは機械学習や人工知能の分野でも大きな可能性があります。大量のデータを高速に処理する能力を利用して、より高度なAIの開発を進めることが期待されています。

CPUを見て判断できること

このCPUのスペックを見て判断できるのは、サーバが設置されたおよその時期と、比較している他のサーバがあれば、相対的な違いがわかるという点です。

性能によってサイトの表示速度などに影響しますが、あくまでもその速度に影響する要因の一つでしかないため、このCPUの性能を見て絶対的な速度として判断できるものではありません。