【パソコン】と【ワークステーション】のCPU数値は違うもの？

Question

コンピュータ素人です。
UNIXワークステーションのカタログを見ていたら
CPU750MHzのもので130万円くらいしています。
パソコンなら1.5GHzでも30万円くらいですよね？
他（HD,メモリー等）にも違いがあるんでしょうけど、
なんでこんなに値段に差があるのか不思議に思いました。

PCとWSとで言っているCPUって違うものなんですか？
同じ750MHzでもESの方が早いとかあるんですか？

要領を得ない質問かも知れませんがお願いします。

parts · Accepted Answer

Ｑ／なんでこんなに値段に差があるのか不思議に思いました。

Ａ／当然の結果です。ワークステーションは技術的に高度な科学グラフィック演算や３Ｄ演算に用いられます。高精度な演算と、安定した処理を求められますから、パソコンの用に安く高速にという物と違い、高い信頼性と技術が必要なのです。そのため高いということもあります。他にもソフトウェアや管理費維持費（メンテナンス）がかかる場合もあります。これらが合わさって高くなります。


Ｑ／PCとWSとで言っているCPUって違うものなんですか？ 


Ｑ／ＵＮＩＸのワークステーションやＳＵＮのワークステーションなどは６４ビットプロセッサを利用したり、ＲＩＳＣプロセッサで処理を向上させています。
さらに、ＷＳでは強力な温度管理機能やＥＣＣ（エラー訂正機能）をはじめ高度な管理機構がＣＰＵやマシーン本体に使われています。

Ｑ／同じ750MHzでもESの方が早いとかあるんですか？ 

Ｑ／ＰＣもワークステーションも周波数が高ければ速いとは限りませんよ。よく間違えるのが、ＣＰＵ＝性能と考えることですが、周波数は同じＣＰＵで高い周波数なら高速ですが、違うＣＰＵでははっきり言って周波数が高いから速いとはいえません。ＰＣ向けは３２ビットＣＩＳＣプロセッサ（ｘ８６）を利用しています。処理速度はＰｅｎ４で２ＧＨｚで約２Ｇｆｌｏｐｓ程度（ＳＳＥ２利用時最大で６Ｇ）

たとえばＷＳ用でインテルの６４ビットプロセッサアイテニアム（ワークステーション向け）では、処理速度は８００ＭＨｚで６，４Ｇｆｌｏｐｓ（ギガフロップスと読む。１ギガフロップスは一秒間に１０億回の浮動小数点演算を行うことでワークステーションやスーパーコンピュータの性能を表す際に用いられます）を軽く出します。
これは、あくまでインテルの場合ですが、同じパソコンでもマッキントッシュのＧ４プロセッサでも同じ周波数なら、インテルのＰｅｎ３の３，９４倍（インテル調べ）の速度を叩き出すと言う結果もあります。

ちなみに、ゲーム機のプレイステーション２のエモーションエンジンは１２８ビット、294.912MHzで４～６Ｇｆｌｏｐｓの速度が出ます。（ただしゲーム向けにカスタマイズされていますけどね）

ＵＮＩＸの場合でも、６４ビットプロセッサを使う場合が多いですし、処理能力は格が違う場合があります。

いかがでしょう。

PCboy · Answer

　～～はじめに～～

　32ビットCPUとは一度に32ビット(2の32乗)の大きさのデータを扱うことができるCPUで、一般にこの値が大きいほど処理能力が高い、とされています(実際にはそんな単純な問題ではないのですが(^^;))
ちなみにファミコンやPCエンジンは8ビット、スーパーファミコンやメガドライブは16ビットCPUマシンでした。 RISCというのは Reduced Instruction Set Computer の略称で、CPUのアーキテクチャの一種です。RISCアーキテクチャは、ワークステーションなどで現在主流となっている方式です。

■ X
現在のUNIXワークステーションをめぐる話題の一つは、ワークステーション上のウィンドウを通じたユーザー・インターフェースの標準化が、積極的に追求され始めていることです。残念ながら、前述の２つの業界団体がこの分野でも激しく争っており、例えば、AT&T と SUN連合ともいえる UI (UNIX International) は、 "OPEN LOOK" というユーザー・インターフェースを提案し、これに対抗する IBM や DEC を中心とする OSF(Open Software Foundation) は、 PM 互換の "motif" を提案するといった具合いです。

しかし、注目に値するのは、この両者のユーザー・インターフェースがいずれも、ウィンドウ・システムとしては、同じ "X-Window" を採用していることです。この分野では、X-windowが、事実上の業界標準の地位を獲得しつつあるわけです。

■ RISC
UNIXワークステーションをめぐるもうひとつの話題は、 RISC（Reduced Instruction Set Computor）と呼ばれる、 LSI技術の発展が生み出した、単純さとスピードを重視する新しいタイプの cpu が注目されていることです。

「複雑さ」ではなく「単純さ」が求められた背景には、コンパイラー技術が急速に進歩して、アセンブリー言語では、数多くの種類の機械語命令が使われることがしばしばあるが、高級言語のコンパイラーではそうではないこと、たとえば、 SUNのCコンパイラーでは、68020の命令群のうち 30大部分は、単純な命令しか実行されていないことが、気付かれ始めたことがあります。

RISCは、次のような特徴を持っています。

<173>>１サイクル１命令。
<174>>マイクロコードを使わない。
<175>>全ての演算はレジスター上で行われる。メモリーへのアクセスは、レジスターとのload/store命令のみ。
<176>>アドレッシングモードの少ない固定長命令形式。
<177>>パイプライン。
<178>>高速キャッシュ・メモリーの活用。
　代表的なRISCチップには、sun の SPARC 、MIPS の R-3000 、Motorolaの 8800 などがあり、ここでも、激しい競争が行われています。

Ｑ．
ＲＩＳＣとＣＩＳＣ、どちらを選べばいいですか？
Ａ．
アセンブラでソフトを作りたい人はＣＩＳＣ、Ｃで書きたい人はＲＩＳＣですかね。
例外は存在しますが、アセンブラでＲＩＳＣは結構パイプラインに神経を使うし、逆にＣでＣＩＳＣではあまりスピードアップは望めません。
いまどきアセンブラでも最低パイプラインやバブル、分岐予測をみて最適化しますよ。
してないの？なんのためにアセンブラつかってるの？
RISCだとコードが大きくなる？680x0->PowerPCでも 1.2-1.5倍程度ですよ。実際。

ＲＩＳＣ　ＣＰＵでコンパイラを使うのが乗り換えもスムーズで、さらに高速です。
あとはインターネット普及で最近とみにバージョンアップの容易な最適化コンパイラの問題です。
互換性がほしいなら Java Chip の＄５００パソコンがいいでしょう。
CISC CPUでPコードなんか使ったら目も当てられません。

Ｑ．
RISCの長所と短所は？
Ａ．
ＲＩＳＣの長所はコンパイラが単純に作れるということ、回路が単純、低電力消費、高速かつ安価に提供できるということです。
ＲＩＳＣの短所はコンパイラ次第であること、多くの命令が必要だということ、レジスタがたくさん必要だということでしょうか。集積度上昇、CISC的ユニークな命令、メモリ安価、コンパイラのWWWによるすばやいアップデートなどがこの欠点をカバーしてくれるといいですね。

まあコンパイラがアホだと出来たものもそれなりにアホで馬鹿でかい(RISCで顕著)ということで、「コンパイラが悪い」といえばデベロッパへの集中砲火も緩和されるというものです。
これは長所かもしれません。

■ 64bitマシンはいったいどうなる？■

★消えゆくAlphaプロセッサー
米コンパックコンピュータ社はインテルと提携、サーバー系列のCPUをItaniumで統一するという。

現在のコンパックのサーバーは旧DEC系が“Alpha”、旧タンデムコンピューターズ系が“MIPS”、そしてコンパックがもともと持っていたサーバーがx86と、3つのアーキテクチャを採用しており、まあ、簡単にいえば寄せ集め状態。これをどれか1つに集約しないと、開発リソースが分散してしまって、今後も大変になるわけで、ある意味妥当な結論である。

『Alpha 21264』(画像は0.35μmプロセス技術で製造したもの)

しかし、そのためにコンパックは『Alphaプロセッサー』を手放すことにしたのである。今後しばらくは製品は出る(※1)ものの、実質上の終息宣言である。コンパイラーや設計などのライセンスはインテルに移管される。インテルとしても、旧DECの技術はほしいところだし、だいいち、他社に売られてそれをベースにItanium対抗機種を作られても困る。

※1 コンパックによれば、現在のAlpha(EV6)の次世代のAlpha(EV7)を2003年に市場投入し、2008年まで発売する計画。並行して開発中であった次々世代Alpha(EV8)は開発中止。

となると64bit CPUのうち、米ヒューレット・パッカード社の『PA-RISC』は、HP自身がItaniumの開発に協力していることもあって、順次移行が決まっており、結局は消えゆく運命にある。となると残りは、“PowerPC”系、もしくは米サン・マイクロシステムズ社の“UltraSparc”系、あるいはMIPS系(R系)しか残っていない。

着々と勢力を拡大しつつある『Intel Itanium』

サン・マイクロシステムズは、インテルとItanium採用でもめたため、Itaniumを採用するとは限らない状態だし、PowerPCはIBMの企業向けサーバー『AS/400』などにも使われているため、IBMはItaniumを採用するものの、PowerPCも継続して開発するであろう。MIPSはいまのところ主力がゲーム機(『PlayStation2』の“Emotion Engine”のコア部分はMIPSのプロセッサーである)。米コンパックの『NonStop Himalaya』や米SGI社で『R10000』『R12000』の採用があるが、両社ともItaniumへの移行を予定しており、64bitマシンレースからは脱落状態である。もう1つ米AMD社が開発中の“Hammer”系列があり、コンピュータの64bit CPUレースは、

Itanium
UltraSparc
PowerPC
Hammer

の4つで争うことになりそうである。ただ、AMDは自社で64bit OSを持っていないところから、他に比べると不利(Intelも持っていないがWindowsXPやLinuxがすでにある)。ここは、なんとか米マイクロソフト社を口説き落として『Windows XP』を対応させたいところ。

★Windows XPがあたえる影響は?
さて、今年10月(米国版)にようやくWindows XPが登場する。これでようやくマイクロソフトの主力OSが完全に32bit化する。Windows Meまでの主力OSは、16bitコードを一部に持つ、いわば24bit(=(16+32)÷2)OSだった時代がようやく終わるのである。これをもって32bit時代なのかというとちょいと違う。少なくともCPUの32bit機能は、Windows 3.1から必要になっていたからである。

それでCPUの64bit対応はといえば、すでにUNIX系が対応をすませているし、Windows XPの64bit版ももうすぐ登場するらしい。個人的な感覚だが、一般ユーザー向けのコンピューターでも64bit機能は、近いうちに必要になる(あるいは普及しはじめる)ような気がする。かつて、8bitから16bit、16bitから32bitの移行時期にも、もうbit数を増やす必要はないという意見があった。しかし、実際には、移行することになった。もっとも、CPUの登場が先行しており、80286や80386などは、長い間、8086高速版としてしか使われていなかったが。

64bitマシンが普及しそうな理由としては、

以前のようにWindowsにだけこだわる必要が減った
カタログスペックの数値を見ると64bit CPUのほうが良さそう
ソフトウェアが対応すれば、それなりに速くなる

といったところ。もっとも、ほんとうに最初は、俗に言う科学技術計算とか、大量のデータ処理を必要とするユーザーが中心だろうが、値段を下げることができれば、そうしたユーザーでなくとも64bitマシンに移行するユーザーは出てくるだろう。将来的な展開を考えて、286、386マシンが導入され、16bitOSを動かしたままで、寿命を終えたシステムはいくらでもある。

問題は、値段である。デスクトップマシンで、20～30万円という価格なら、すぐにでも飛びつくユーザーはいるだろう。こういう人は、値段よりも、他と同じでないことを優先して考えるからだ。そう考えるとHammerシリーズはいい線にあるし、すでにMacintosh用という需要のあるPowerPCも有利そう。ただ、どちらも、いまのところ標準プラットフォームがないのが欠点。みんなマイクロソフトで1社独占に懲りたはずだから、さすがにMacintoshってわけにもいかないでしょ?　それとも今度はハードウェアまで1社独占の世界に行きたい？

サンの低価格ラインのサーバー/ワークステーション製品も、Linux入れて売り出せれば、結構受けそうな感じはするが、はたしてサンにそういう商売ができるかどうか。いろいろ考えるインテルのことだから、こういうシナリオもいちおう頭の片隅ぐらいにはあるのだろうが、利益率なんてことを考えたら、あんまり嬉しくないシナリオかも。

でも、AMDが狙っているのは、こういう方向って気がする。とりあえず、64bitパワーをIntaniumが売りにくいぐらい安く提供すれば、インテルの収益を悪化させられるし、64bit市場でも認知されるかもしれないわけだ。

★　結論　★
【　このPC業界、やはり従来の常識とか、伝統的なビジネスとか言い出すととたんに動きが鈍くなる。たとえば、マイクロソフトなんかも“企業システム”なんてことをDNAだ、DNS(Digital Nervous System)だと言い出したとたんに、動きが鈍くなってきた(もちろん訴訟という足かせはあったが)。

かつて、パソコンやUNIXワークステーションは、ダウンサイジングなどで、メインフレームやミニコンといった領域をほとんど駆逐してしまったが、このとき、どちらもメインフレームなどに比べれば、信頼性も低いし、メーカーのサポート力も低かった。しかし、その破壊的な価格をユーザーは選択したのである。

そう考えると、64bitだから企業の基幹システムや通信業界へ売り込むなんてことを言ってると、同じように破壊的な価格のシステムに押されてしまう気がする。Alphaだって、DECがコンパックに買収されて、結局はIA-32マシンに押しつぶされたようなものである。安価なデスクトップマシンという方向はもはやAlphaにはあり得ず、売り込み先は、企業基幹システム系とかしか残ってなかったのだから。】

最初のItaniumである“Merced”や“McKinley”は、あの巨大なパッケージ形状を見るからに、明らかに低価格化は難しそう。少なくともいまのPentium 4みたいなパッケージにしないとね。それから、もう1つは、現在のIA-32コードの効率的な実行である。ハードウェアの改良も必要だろうが、ソフトウェア対応なんかも不可能ではないだろう。IA-32命令をVLIWのIA-64命令に変換しつつ実行するって手もあるとは思う。IA-32をVLIW命令に変換？　なんだか『Crusoe』みたい。

DrSumire · Answer

> UltraSPARC
非常に高価なCPUです。
演算性能は非常に高いです。

DrSumire · Answer

WS系とPC系では一般的に利用しているCPUは異なります。
WS系でもPCアーキテクチャを利用しているものも在るみたいですが、CPU以外の部品で高価なパーツを利用することが多いのでPCの何倍もします。

グラフィックWS等では、OSがWinNT系で在るにも関わらずPCの何倍もしますし・・・・

そして、違うアーキテクチャのCPUの性能は単純にクロックで比較できませんし、そのCPUによって向き不向きがあります。

PC＝汎用コンピュータ
WS＝専用コンピュータ
なので、クロックが低くてもWSがPCよりも門分野で遅い事は、まず無いのでしょう？

コストパフォーマンスではPCの方が圧倒的に有利なんですが、やはり最高性能を求めるのならWS系なんでしょうね。

Haizy · Answer

こんにちは。


もしかして、ヒューレット・パッカード製とかのＵＮＩＸ－ワークステーションのことですか？
この場合、ＣＰＵそのものが何を使用しているか（３２ビットか、６４ビットか）なので、同じとは言い切れないですし、違うとも言い切れません。
この場合　何のＣＰＵの７５０ＭＨＺなのか？　が大事です。

更に、ＯＳが【ＨＰ－ＵＮＩＸ】の場合、このＯＳ自身が非常に高価ですよ。（＾＾；

どのようなマシンを指しているのかわかりませんし、保守料込み　とかですと、価格は、非常に跳ね上がりますよ。
ついでに、２枚、４枚、８枚とついていると、それは高くなって至極当然と・・・。

アドバイスまで・・・参考になれば。
でわ

【パソコン】と【ワークステーション】のCPU数値は違うもの？

～～ はじめに ～～

> UltraSPARC

Ｑ／なんでこんなに値段に差があるのか不思議に思いました。

WS系とPC系では一般的に利用しているCPUは異なります。

こんにちは。

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