CPUの処理能力の特性について

Question

CPUとメモリとハードディスクについて調べていると、
簡単に言ってメモリーはデスクでハードディスクは引き出しでCPUはそこで作業する人
みたいな例えがありました。

自分はたくさんのブラウザを立ち上げてマルチタスクで使うのですが
ブラウザでページを立ち上げるということに性能の良いCPUは必要でしょうか。

極端に言ってAMDやインテルのロースペックのCPUで
16GBのメモリーを積んだとして、ブラウザの多層閲覧という作業内容でしたら
CPUに負荷をかけずにメモリーの大きさの恩恵を受けることができるでしょうか、
多層閲覧も性能の良いCPUが必要な複雑な作業になるのでしょうか。

中途半端な知識ですが詳しい方いらっしゃいましたらよろしくお願いいたします。

takaman5555 · Accepted Answer

◆CPU性能は一定度以上あれば、ブラウザ用途で体感差はないです。

CPU性能は一定度必要ですが、それを超えると、ブラウザやオフィス用途ではまず違いは感じません。下記のリストでスコアが2000もあればブラウザ/オフィス用途には不足しません。
https://www.cpubenchmark.net/cpu_list.php

手元にG630, core-i5第2世代, core-i7第3世代がありますが、「CPUだけの違い」による体感差はまずありません。それより、CPU以外の部分が物を言います。

◆ブラウザで同時に開ける画面数を決めるのはメモリ搭載量

同時に開けるページ数を決めるのはメモリ容量です。自分は、Chromeで常時数十、時には百を超えるタブを開きます。開くタブ数が多いほど、そして、ページ内に画像類が多いほど（ロードサイズが大きいほど）、メモリを食います。

メモリが枯渇しかけると、応答が重くなり、文字入力もままならくなります。そして一線を超えると、ウィンドウを閉じることも、再起動画面を呼び出すこともできなくなり、強制的に電源を落とす以外なくなります。

落ちる前にメモリの利用状態を確認できた場合、物理メモリの利用率が100%近くになり、利用可能メモリがほとんどん無くなっていることがわかると思います。

経験上、メインメモリ2GBで、ブラウザウィンドウ数十を開くような使い方は厳しいでしょう。ブラウザを使いまくる場合は、4GBは積んだほうがよいです。なお、32bit版のWindows7で4GB積んだ場合、64～128MBていど内蔵グラフィクスで使われ、3.2GBがWindowsで使われ、残りは使われません。

◆体感速度を決めるのはストレージ性能

体感速度に直結するのはCPUよりもストレージで、HDDをSSDに置き換えることで劇的に改善します。起動も何も重くて仕方がないインテル4シリーズチップセットの32bit XPパソコンあたりも、IDE HDDをSATA SSDに置き換えるだけで、最近のPCとほとんど遜色がない状態になります。逆にストレージに手を打たずにメモリ増設したりCPUを変えても明確に体感できるほどの効果はありません。

◆その他

古いPCだと、ビデオカードの性能の問題で、ブラウザの画面描画が重かったり、描画更新が間に合わずに画面に残像が残って表示が乱れる等起きることがあります。これはビデオカード交換が効きます。高いカードでなくても、3000円台のRADEONでも有効です。

ブラウザ用途であれば、CPU性能はそこそこでよく、SSDや物理メモリ量が快適性を左右することになるのですが、メーカー製PCはCPU重視で、安価な機種は2GBメモリ、SSDは一部高額機種のみ搭載というラインナップになっています。従って、自分でメモリを増やし、SSDに換装することになります。

体感上の差は出ないと思いますが、メモリは、4GB×1枚で構成するより、2GB×2枚で構成したほうが、デュアルチャネル効果でベンチマーク速度が向上します。メモリベンチマークが向上するだけでなく、メモリ高速化により内蔵グラフィクス性能も向上します。

hamu_hamuo · Answer

概ねその通りと言うのは、メモリーの恩恵が大きいということです。
ただし、他の方の回答のように、CPUに負荷のかかるコンテンツを複数使用している場合、また別です。
ただ、ブラウジングでも操作した時のレスポンスなどの向上などもあります。

parts · Answer

ちょっと長くなります。端的に指標だけを考えたいなら、一番下を読んでください。あくまで、最後の指標は参考です。（2000年台のプロセッサにおいて、どんなCPUでもほぼ無難に動くのは今ならこのぐらいかと考えて書いています）

Ｑ／ブラウザでページを立ち上げるということに性能の良いCPUは必要でしょうか。

Ａ／5年以上の期間使うなら、ある程度の性能は必要です。Celeronは避けた方が良いでしょう。
２つ３つのブラウザサイトを同時に閲覧するなら、Core i3ぐらいで十分でしょうけど。

Windows8.1のWebサイト閲覧（ブラウザはFirefoxの場合）において、2015年1月現在でCPU負荷が1%～10%程度に常に抑えたいなら、4コア/8スレッドのCore i7を導入した方が良いでしょう。i7ならハードが壊れなければ、パフォーマンス的には10年近く使えるかもしれません。ハイビジョン以上の動画などが普及し、そういうサイトをよく見る人は、厳しいかも知れませんが・・・。

Ｑ／ブラウザの多層閲覧という作業内容でしたらCPUに負荷をかけずにメモリーの大きさの恩恵を受けることができるでしょうか？

Ａ／これは、例を考えれば分かるかと、作業する人が一人だとして同時にAの作業をしながら、Bの作業をして、Cの作業をしてということがどこまで効率的にできるかを考えなければなりません。人の頭の回転がとても優秀で良い人だとしたら、10でも20でもできるかも知れませんが、そもそも一つでもアップアップの人が、２つのことを同時にはできません。

メモリが多いことと、演算負荷が少ないことは決してイコールではないのです。

では、ロースペックだとどこまでできるのかというと、メモリが多ければ性能が許す範囲での処理においては、効率的な処理ができます。その範囲は処理する内容によっても、OSによっても、常駐しているアプリケーション環境によっても違います。

現在のPCに搭載されているOSは全てマルチタスク処理を前提にしているため、ブラウザがいくつ立ち上がっているとか、どういうサイトを閲覧しているという問題だけで何とかなる話ではないのですよ。たとえば、1年間同じサイトしか閲覧しておらず、搭載しているアプリケーションも何も変わらなくとも、1年後にはWindowsであればWindowsアップデートによって、内部の仕様が徐々に変化しますから、動きが遅くなることもあるのです。

要は、家を増築すれば廊下が延びるのです。廊下が延びば徐々に移動量が増えるわけです。そのため、今CPU負荷が少ないことが来年CPU負荷が低いことを示すわけでもないですし、Aというプロセッサなら、いくつまでのブラウザ表示でCPU使用率5%以内に必ず抑えられるというものでもありません。

とにかくどんな負荷状態でも徹底的に快適に動かしたいというのであれば、CPUはより高速なものを選ぶしかないのです。（CPUは絶対性能の最大値を決めるものですから・・・要はIQが上がるのですよ。）ただ、軽い処理では見た目で差が見えにくいだけです。

では、メモリはどういう意味を持つのかというと、元々はワークスペースです。
CPUで演算するには、必ずメモリを介さないと処理ができません。要は、この質問サイトからYahooに移動し、ブラウザの内容を更新するとしましょう。CPUから更新命令が伝達され、通信が行われ、その内容をメモリに展開するのです。展開後にCPUに処理が終わりましたとメモリ側を介して結果を通知します。

ここで分かると思いますが、もしメモリに空きがなければ、更新結果をCPUに伝達することができませんから、今すぐにすぐには必要ない使わない内容を他に移動させ、空きを確保してからメモリに書き込み、その後CPUに伝達しなければなりません。
もし、メモリに余裕があれば、発生しない待ち時間が発生するのです。それが、メモリ不足という現象となり、メモリが大きいほど有利な理由です。

即ち、もともと、メモリそのものは速度を上げる役割がないのです。
メモリそのものは、CPUがサポートする速度以上にはなりませんし、CPUに合ったメモリでなければ動きませんので、メモリに性能を決める権限があるわけではないのです。

メモリは、ソフトウェアが必要とする容量を下回ると、見かけの演算性能を劇的に落としてしまうという特性があるだけなのです。要は、いくら性能が高いCPUを使っても、常に2GBのメモリが必要な処理に、１GBしか空き容量がなければ、残りの1GBを確保するために、今メモリ上にある内容を、仮想メモリと呼ばれるSSDやハードディスク上の仮想的なメモリ領域に移す必要が発生するのです。
そうすると、その待ち時間によって処理が遅延することになり、いくら高性能なCPUでも、何もせず待ちぼうけを余儀なくされます。そこで遅く感じる訳です。

メモリが足りなければ、CPUがいくら高性能でも劇的に速度が低下するのです。逆にメモリが十分にあれば、CPUの性能を最大限に（近いレベルで）発揮できるのです。

Ｑ／多層閲覧も性能の良いCPUが必要な複雑な作業になるのでしょうか。

Ａ／たとえばブラウザを5つ起動し、そのうち4つが4K動画を閲覧できるサイトを見ていたとしたら、高い性能を必要とするでしょう。また、一つのサイトであっても、常駐しているソフトの一部が定期的にコンピュータ内のデータを解析するようなツールであれば、その解析を行っている間は、CPU使用率が高くなる可能性はあります。

さらに、長年使っていると先に述べたように、OSもアップデートなどで変化しますので、思ったほど性能が発揮できていないと感じることはあるかもしれません。

そういう意味では、利用想定期間が長い場合は、そこそこ高性能な方が良いと言えますし、今後Webサイトでのリッチコンテンツ閲覧が増える利用者ならそれを見越してそこそこ、高い性能のパソコンを導入した方が良いでしょう。

メモリの大小は、性能上げるためではなくあくまで性能を落とさないための手段ですから、今あるCPUの性能より高い能力を発揮するわけではありません。

即ち、メモリが多ければ多いほど、体感速度が劇的に性能の低下を感じることは減りますが、性能が上がるわけではないということに注意してください。

尚、目安としてブラウザで同時に2つのサイトを閲覧すると仮定した場合、通常はキーボードが１つしかないので、操作はどれか一つですが、そういう操作をしたとして、最も重たいサイトが快適に動作するのは、2コアあれば、性能はどちらの表示も少々重たいサイトでも落ちないでしょう。ある程度目安として考えるなら、さらに1GHzで1つのサイトを快適に開けるぐらいで考えれば、2GHzの1コアなら、2つのサイトが快適ぐらいになります。

ただし、常駐ソフトとOS状況の差、ブラウザの実効性能による違いがあるため、本当に目安だと思ってください。ちなみに、Core i7の4770なら、3.4GHz×4コア×2スレッド＝27.2のサイトを快適に表示できるということになるかな？CPUの種類によって性能は違うので、本当はこんな書き方をしてはいけないのですけどね。現実にはもっと行けるとおもいますけど・・・（特にIntelのCore系は優秀なので、もっと低い周波数でもCPU使用率は100%にならないはず）

メモリの消費は16GBあれば、1サイト100MBも行くことはあまりないはずですから、全く問題ないはずです。

http-ssl-wep · Answer

ネット回線速度やメモリリードライトの速度はCPU性能の影響を受けてるのでATOMとi7ではi7の方が早くなります。
USB2.0・3.0のデータ転送速度もCPUに依存してます。
メモ帳やオフィスやネットだってなんだってCeleronかi5かでどっちが快適かだったら速いほうがいいです。

ZX4 · Answer

大体その通りなのですが、その机の大きさは32ビットOSであれば3.25ギガバイトまでと言う制約があり(64ビットOSは家庭用PCでは32ギガバイト。OSの制約では無くマザーボード側の制約)、その机の上にはOSと言うPCが乗っていて、それ以外の領域が作業スペースだと考えると解りやすいです。

机に座って書類などを処理する人がCPUだとして、書類を例えばブラウザとしますよね。
書類を何枚も机に広げるには、それに見合った机の大きさ(メモリ)が必要です。

書類を捜して広げる速度(CPUパワー)が速くても、机が狭ければ広げた書類を一旦書類棚(HDD)に戻す手間が必要となるので結局は遅くなります。(スワップ)
逆にCPUパワーが低くても充分な広さの机があれば、書類を何枚も広げる事は可能です。ただし一枚一枚の書類を処理する時間は遅くなります。

つまりPCと言うのは、どれかが突出して性能が高いPCよりも、全体的にバランスの取れたPCの方が結局は使いやすいものです。このくらいの性能があれば、と言うのはOSやその時代で変わります。
PCが貴方の部下だったとして、こう言う仕事は得意だけど他はまったくダメ、と言う人よりも特に得意分野が無くても無難に何でもこなす部下の方が使いやすい、と言うようなものです。

ロースペックのCPUと言うのが具体的にどの辺りかは解りませんが、例えば現行のセレロンであれば、4窓、5窓程度のweb閲覧程度はこなします。(core i3やi5の方が更に快適ではありますが)

もちろん、ゲームやCG作成など一方面に特化したPCが必要な場合もありますが、質問者様の用途ではそう言ったPCは必要ではありませんしね。
現状、64ビット版のwin7や8を使うのであれば、最低8ギガ、出来れば16ギガ用意してやれば、充分だと思いますよ。

qzpv · Answer

>単純なページでも数十ページ開けばメモリ２GBのPCではかなりきついです。

これは別な問題があるような気がします。ネットにつないでアップロード／ダウンロードをする速度で言えば、
回線の太さに問題があるか(=例えるなら家の前の道路が、徒歩と自転車のみで自動車侵入不可なのか、一車線で車同士がすれ違うのが困難なサイズなのか、二車線なのか、高速道路なのか)

もしくは、セキュリティソフトの問題なのか。強いセキュリティであるほど回線は重くなります。例えるなら、家の前の玄関の鍵を10個付ければ厳重にはなりますが不便ではあります。

CPUの性能は3DCGを使うか、CADやフォトレタッチなどの業務用でも使わない限り、あまり関係ないと思います。高性能のセキュリテイソフトを駆使するのに、高性能CPUが必要な事態はあり得ると思いますが。

qzpv · Answer

閲覧の内容によって変わりますね。
文字だけのHPだと百ページ同時に開いても大した処理量になりませんが、動画ページを百ページ開くと処理量は増えますし、3DCGゲームを開くと一ページでも高性能ゲーミングマシーンが必要になります。

一般的に、最先端のゲームは最先端のパソコンのスペックをフルに使うことで、最大限面白いゲームにしようとしています。ゲーム用のゲーミングPCが家庭用PCの最高峰でしょう。

kimamaoyaji · Answer

多層閲覧ってどの位でしょう、以前ここで同じようなマルチタブの話があり、Core i3で十分じゃと言う話をした所、なんと100以上タスクを開くと言うので、それならCore i7の最上位は必要でしょうと答えたのですが、１００以上開く必要があると言われると、１タスクはCPU能力の１/100しか使えないという事ですから、ハイスペックは必要だと思います、ただ100も開いてどれがどれって簡単に判別できるの？片っ端からタスクを探すというバカげた行為になる様な気がします、まあ１０程度なら開いて使う人も多いと思います、この程度ならCore i3で十分です。
つまり多層閲覧の規模によって、必用な能力は決まります。
＞CPUとメモリとハードディスクについて調べていると、
この辺が問題でCPUで一番使われるメモリはCPU内のL1キャッシュです、容量が必要になるとL2、L3と大きな内部メモリを使うのです、実はL3以内で演算が収まっている状態だとDDR2でもDDR3でもあまり速度差が出ません（ベンチマークの様にすべてを最大に動かすように設定した物では大きな差がでますが、実際の使用ではメモリ速度が性能に大きく関与する事は条件付きだと思います。

hamu_hamuo · Answer

概ねその通りです。

CPUの処理能力の特性について

◆CPU性能は一定度以上あれば、ブラウザ用途で体感差はないです。

概ねその通りと言うのは、メモリーの恩恵が大きいということです。

ちょっと長くなります。

ネット回線速度やメモリリードライトの速度はCPU性能の影響を受けてるのでATOMとi7ではi7の方が早くなります。

大体その通りなのですが、その机の大きさは32ビットOSであれば3.25ギガバイトまでと言う制約があり(64ビットOSは家庭用PCでは32ギガバイト。

>単純なページでも数十ページ開けばメモリ２GBのPCではかなりきついです。

閲覧の内容によって変わりますね。

概ねその通りです。

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