マルチプロセッサ・並列処理・GPU

並列処理とGPU・GPGPUの基本を学びます。

1台のコンピュータで複数のCPUを使う並列処理。マルチコア・GPU・並列計算の基本を理解しましょう。

日野 こむぎ(普段) 日野 こむぎ

最近のCPUってマルチコアが当たり前だけど、中ではどう動いてるの?

藤森 さやか 先生(笑顔) 藤森 さやか 先生

マルチプロセッサは複数のCPUを搭載するシステムよ。
物理的に複数CPUか、マルチコアで1つのチップに複数コアを載せるのが現代の主流。

青木 澪(普段) 青木 澪

並列処理の方式としてSMP (対称型・全CPU対等) とAMP (非対称型・役割分担) があるの。

桃井 すみれ(普段) 桃井 すみれ

GPUって、ふつうのCPUと何が違うんですかぁ?

青木 澪(普段) 青木 澪

GPUは元々グラフィック処理用だけど、数千コアの並列性を活かして AI の学習や科学計算でも広く使われているの。
GPGPUと呼ぶわ。

藤森 さやか 先生(普段) 藤森 さやか 先生

並列処理の限界を表すのがアムダールの法則。
「並列化できない部分」がある限り、CPUを増やしても性能向上は頭打ちになる、という法則ね。

青木 澪(普段) 青木 澪

近年はTPU (Google) やNPU など、AI専用プロセッサも台頭してきているわ。

確認クイズ

数千個のコアを持ち、AIの学習やシミュレーション等の並列計算で活用されているプロセッサはどれか。

  1. CPU (汎用)
  2. GPU
  3. ASIC
  4. FPGA
こたえを見る

正解: 2. GPU

GPU (Graphics Processing Unit) は元々グラフィック処理用ですが、数千コアの並列処理性能を活かしてAI学習・シミュレーションに広く使われています。汎用計算に使うことを GPGPU と呼びます。

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