選択肢
- ア.1秒間に何十億回の命令が実行できるかを示すCPUの処理能力を表す指標の一つ
- イ.CPUが演算処理の同期をとるための周期的信号
- ウ.CPUと主記憶装置との間に設けられた,主記憶装置よりも読み書きが高速な記憶装置
- エ.三次元グラフィックスの画像処理などをCPUに代わって高速に実行する演算装置
正解
エ. 三次元グラフィックスの画像処理などをCPUに代わって高速に実行する演算装置
解説
GPU(Graphics Processing Unit,グラフィックス処理装置)は3DグラフィックスやAI演算など大量の並列計算を高速に実行する専用演算装置で,本来CPUが担う画像処理(描画・テクスチャ処理・3D演算等)を肩代わりすることで全体性能を高める役割を持つ. 同種の単純計算を多数のコアで並列実行できる構造を持ち,行列演算が中心の機械学習・ディープラーニングの分野でも広く活用されている. CPUの命令実行能力指標(MIPS等),クロック信号,キャッシュメモリはそれぞれCPUの性能を測る指標や周辺要素であり,専用演算装置としてのGPUとは概念のレベル・役割が異なる別の用語である.
選択肢ごとの解説
- ア.誤り. 1秒間に何十億回の命令が実行できるかを示すCPUの処理能力指標は,MIPS(Million Instructions Per Second)やクロック周波数の説明で,演算装置(チップ)そのものを指す用語ではない. CPUの性能を測る指標を示す用語であり,GPUのような演算装置とは概念のレベルが異なる別の用語である.
- イ.誤り. CPUが演算処理の同期をとるための周期的信号はクロック信号の説明で,GPUなどの演算装置の物理的構造ではない. クロック信号はデジタル回路全般の動作タイミングを揃える基準信号の役割を担うもので,演算装置としてのGPUとは概念のレベルと役割が大きく異なる用語である.
- ウ.誤り. CPUと主記憶装置との間に設けられた主記憶よりも読み書きが高速な記憶装置はキャッシュメモリの説明で,記憶装置の一種であり演算装置ではない. CPUの性能向上のための補助メモリとして位置付けられ,演算処理そのものを担うGPUとは部品の役割・機能が異なる別の概念である.
- エ.正しい. GPUは三次元グラフィックスの画像処理などをCPUに代わって高速に実行する演算装置であり,本問の説明に合致するため. 近年はAI(機械学習・ディープラーニング)・科学技術計算・暗号通貨マイニングなど大規模並列計算の用途にも幅広く活用されている重要な演算装置である.
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