celeron 440 Conroe-Lについて教えて下さい

Question

TDP35Wが魅力でceleron 440 Conroe-LにCPUを交換しようと思うのですが

なぜクロック周波数は2Ghzなのに
ペンティアム4換算でいくと3Ghz以上の性能になるのでしょうか？

詳しい方
解りやすいご説明を
よろしくおねがいします

tonton-tribo · Accepted Answer

>この辺りの詳しい説明

Pentium 4で使われていたNetBurstマイクロアーキテクチャ、Core 2シリーズで使われているCoreマイクロアーキテクチャ、両者は色々な部分で違いがありますけど大きな変化はパイプライン数の縮小です。パイプラインとは並列処理のことで、数が多ければ動作クロックを上げやすくなります。普通に考えると数を減らしたら性能が落ちそうですけどPentium 4→Core 2の場合は逆になりました。これは、CPUの処理するデータは一定ではないからです。

例えば、車の生産ラインは常に同じ作業をするためライン数を増やせば効率が上がります。ところが、CPUの場合は同時に行っている処理の結果がないと進められない処理というものが発生します。例えば、ラインAとラインBで作業を行っている場合にラインAでは設計図の作成、ラインBでは部品の製作を行なうようなものです。CPUの場合は設計図が無くても予測して部品を作ってしまうんです。当然、予測なので外れることもあり、その場合は再生産ということで無駄な時間が発生します。CPUが処理するデータは全て2進数(0か1)なので予測精度はそこそこありますが、パイプライン数が増えると失敗率が上がって効率がどんどん落ちるんです。

もちろん、Coreマイクロアーキテクチャの場合も予測ミスは発生しています。ですが、パイプライン数が少ない分だけ予測の成功率が上がっているので再処理の頻度は少なくなっています。Pentium 4の性能がクロックの割りに低いのは予測の失敗率がクロック上昇による性能向上を打ち消してしまっているからなんです。結局、CPUの性能はパイプライン数とクロックの兼ね合いってことみたいですね。

magur0 · Answer

CPUの性能＝IPC×周波数になります。
IPCというのが「1秒当たりの処理命令数」になります。先ほどの私の説明で言うところの「仕事をする人の数」です。

IPCはtonton-triboさんがご説明されている通りに、周波数を上げるとIPCが下がってしまいます。
Core2Duo系のCPUはPentium4より、IPCを上げて周波数を落としても、IPC×周波数がPentium4より高くなったということですね。

余談ですが・・・
Pentium4のNorthwoodからPrescottになったときは
パイプラインを増やして周波数を上げて性能を上げました。Core2Duo系とは逆のアプローチです。
tonton-triboさんと同じ締めですが、周波数とIPCの兼ね合いで性能を上げていくということです。

magur0 · Answer

単純作業を２つのチームで行うとします。

celeron 440チームは・・・
1時間に2つ（周波数）の仕事を出来る人が5人（CPU処理効率）います。
Pentium4チームは・・・
1時間に3つ（周波数）の仕事を出来る人が2人（CPU処理効率）います。
同じ仕事を行った場合、早く終わるのはもちろんceleron 440チームです。

周波数は、1秒間に何回処理を出来るかを表します。2GHzなら2*1024*1024*1024回です。これはPentium4の方が高いですね。
しかし、設計の違いで1回で多くの事を処理出来るのがceleron 440です。これがCPU処理効率の違いです。

少ない人数で労働基準法オーバーくらい働かせて仕事をしていたのが、Pentium4
余裕のある人数で仕事をゆったりやっているのがceleron 440
でもいいかもしれません（笑）

tonton-tribo · Answer

>なぜクロック周波数は2Ghzなのにペンティアム4換算でいくと3Ghz以上の性能になるのでしょうか？

分かりやすく言えば基本設計が違うからです。Pentium 4は1クロックあたりの性能は低いけどクロックを高くして性能を稼いでいます。ところが、Celeron 440などのCore 2世代の設計は1クロックあたりの性能を大幅に向上させて低いクロックでも高性能になっているんです。

Core 2シリーズが発売した現在もPentium 4を比較対象としてあげる人が多いのはIntelの販売戦略の失敗ですね。Pentium 4の発売以降に動作クロックが高い＝高性能という宣伝まで行っていたので勘違いしている人が多いんです。CPUの基本設計が同じ場合は動作クロックが高いほど高性能になるというのは間違いありません。ですが、基本設計の違えば単純に動作クロックで比較できません。

unos1201 · Answer

http://home.att.ne.jp/theta/OSAKOH2/topics/P4vsCore2.html

>結果を見ると，アーキテクチャの違い以外の機能面ではE2160がSSSE3をサポートしていることだけです。しかし，このアーキテクチャの違いが，後述項に示すベンチマークパフォーマンス差を生んでいるのです。

http://journal.mycom.co.jp/news/2006/05/09/100.html

>従来まで「Merom」「Conroe」という開発コード名で呼ばれていたプロセッサ群で、より高い消費電力効率とデュアルコアでの実行効率を実現する「Intel Core」技術をベースとしている。

いきなりの引用ですが、コア２デュオの前の技術、コアデュオやコアソロ、これは、ペンチアムMという高級だった低発熱、高性能のCPUの技術の流れをくんでます。つまり、名前だけはセレロンですが、コンローは、実質的にはペンチアムMの進化したものなのです。進化後のシングルタイプはコアソロですし、それを更に進化しているシングルコア、それが、セレロンの400番台です。

このようにアーキテクチャーの違いは、自動車のエンジンで言うと、２サイクルのものと4サイクルの違いとか、ロータリーエンジンの違いというほど違うものではないものの、かなりの進化のあるものなのです。

http://blog.livedoor.jp/materialistica/archives/51149232.html

＞『Celeron 220』は"Conroe-Lコア"を採用しており、"Yonahコア"を採用した『Celeron 215』に対しては64bit OSへの対応やクロック当たりの処理能力、SSSE3への対応などでアドバンテージがあります。ちなみに、同じく"Conroe-L"を採用した製品にはデスクトップ向けローエンドCPU「Celeron 400 シリーズ」が既に登場しています。

ペンチアム４のプレスコットなどは、クロック数が増えても無駄が多く、効率が非常に悪いものでした。その前のノースウッドですと、クロック数もあまり上げることができずに、足踏み状態でしたので、ライバルのAMDのアスロンXPでは、ペンチアム４相当ということで、２６００＋とかみたいに、ペンチアム４の２．６GHｚよりも高性能ということでクロック数が２０００MHｚ（２．０GHｚ）などで発売していました。

それに対抗してクロック数は上げないで、効率を上げる、低発熱ということで、ノート向けの高性能タイプ、ペンチアムMが出てきたという背景があります。その技術の延長上ですので、シングルコアでも高性能、低発熱なのです。

参考URL：http://home.att.ne.jp/theta/OSAKOH2/topics/P4vsCore2.html

celeron 440 Conroe-Lについて教えて下さい

>この辺りの詳しい説明

CPUの性能＝IPC×周波数になります。

単純作業を２つのチームで行うとします。

>なぜクロック周波数は2Ghzなのにペンティアム4換算でいくと3Ghz以上の性能になるのでしょうか？

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