マルチコアプロセッサを理解する方法

最新のマルチコア CPU を使っても、速度が 3 倍になったように感じないのはなぜでしょうか。また、同じハードウェア上でも、一部のアプリは高速に動作するのに、他のアプリは低速に動作するのはなぜでしょうか。実は、マルチコア CPU はオフィスで働く労働者集団のようなものです。ジョブを分割すれば問題なく動作しますが、多くのプログラムでは依然として 1 つの労働者しか使用しません。これが、一部のハイエンド CPU に最大 64 個のコアが搭載されているにもかかわらず、すべてがシングルコア セットアップよりも高速に動作するわけではない主な理由です。このガイドでは、CPU がシングルコアから現在の形になるまでの経緯と、場合によっては期待どおりのパフォーマンスの向上が見られない理由について詳しく説明します。基本的に、これを理解することで、期待値を設定し、マルチコア セットアップが特定のタスクやプログラムで期待どおりに動作しない場合のトラブルシューティングに役立ちます。

マルチコアのパフォーマンスが急上昇するのを修正する方法

マルチコアサポートが重要な理由と問題に気付いた場合

アプリケーションやゲームがコアを最大限に活用できていないように見えると、特にマルチタスクやレンダリング時にイライラしてしまいます。ハードウェアの問題ではなく、設定やOSによるコアの管理方法に問題がある場合もあります。1つのコアが限界に達している場合でも、CPUが著しく活用されていない場合でも、システムを調整する方法を知ることで状況が変わります。ここでの大きな目標は、システムがコアを「認識」し、より効率的に活用できるようにする、あるいは少なくとも、一部の機能がうまくスケーリングしない理由を理解することです。

方法1: コアが有効になっていて、Windowsがそれらをすべて認識しているかどうかを確認する

当たり前のことのように聞こえますが、特に新しいセットアップを構築したり、プロセッサを交換したりした場合は、念のため確認することをお勧めします。BIOSやUEFIの設定によって、特定のコアや機能が無効になっている場合があります。

• BIOS を起動します (通常は起動中にDelまたは を押します) F2。
• CPUコア数またはアクティブプロセッサコア数に関する設定を探します。すべてのコアが有効になっていることを確認してください。「コア数」や「ハイパースレッディング」とだけ表示されている場合もあります。
• Windowsをお使いの場合は、タスクマネージャー（Ctrl + Shift + Esc）を開き、「パフォーマンス」タブに移動します。CPUの下に、コア数と論理プロセッサ数が表示されます。CPUの仕様よりも少ない場合は、何らかの問題があります。BIOS設定を再確認してください。

BIOSとWindowsの両方からコア情報を取得すると、システムが正しく認識しているかどうかを確認できます。BIOSのアップデートやリセットで認識の問題が解決する場合もあります。また、ハイパースレッディングやSMT（同時マルチスレッディング）が無効になっていると、論理コア数が減少し、パフォーマンスに影響を与える可能性があります。

方法2: システムの電源とパフォーマンスの設定を調整する

Windowsは、特にノートパソコンや省電力モードを使用している場合、消費電力を節約するためにコアをスリープ状態にしたり、パフォーマンスを制限したりすることがあります。電源プランをご確認ください。

• 設定>システム>電源とスリープ>その他の電源設定に移動します
• 「高パフォーマンス」を選択します。ノートパソコンをお使いの場合は、バッテリーの消耗が早くなる可能性がありますが、CPUがフル稼働することを保証します。
• プラン設定の変更>詳細な電源設定の変更をクリックします
• 「プロセッサ電源管理」を開き、「最小プロセッサ状態」を100%、「最大プロセッサ状態」を100%に設定します。これにより、Windowsがコアを不必要にスロットリングするのを防ぎます。

このチューニングにより、Windows によるパフォーマンス制限が一部解消され、アプリが使用可能なコアであればすべてのコアが動作できるようになります。環境によっては、マルチスレッドタスクで大きな効果を発揮する可能性があります。

方法3: ソフトウェアが複数のコアを使用するように設計されていることを確認する

これは当然のことかもしれませんが、必ずしもそうとは限りません。多くのアプリは、特に古いCPUでは、マルチコアCPUに最適化されていません。動画編集やレンダリングを行う場合は、アプリケーションの設定やドキュメントを確認し、マルチスレッドサポートが有効になっているかどうかを確認してください。場合によっては、特定のオプションをオンにしたり有効化したりする必要があることもあります。

例えば、Adobe PremiereやBlenderでは、マルチコアレンダリング機能のオン/オフを切り替えることができます。これらの設定が適切にされているにもかかわらず、パフォーマンスが期待どおりにならない場合は、別のアプリを試すか、プログラムを更新してみることをお勧めします。また、一部のシンプルなプログラムやゲームは依然としてシングルスレッドであり、利用可能なコア数に関係なくパフォーマンスは変わりません。

方法4: コアが正しく検出されない場合は、安全な再起動またはBIOSアップデートを試してください

システムがすべてのコアを認識しなくなってしまったら、リセットやBIOSアップデートで直る場合があります。マザーボードのメーカーウェブサイトで最新のBIOSファームウェアをご確認ください。アップデートは指示に従って慎重に行ってください。マザーボードが壊れるリスクがあるので、慎重に行ってください。

BIOSバージョンが既に最新であれば、特にBIOS設定が変更されたり破損したりした場合は、デフォルト設定にリセットすると改善されることが多いです。ただし、一部のBIOSアップデートはコア検出と安定性を向上させる場合があることを覚えておいてください。

他にコアの使用に影響を与えるものは何でしょうか？電力制限とサーマルスロットリング

熱は、悪い冗談よりも早くマルチコアのパフォーマンスを低下させます。CPUがサーマルスロットリングを起こしている場合は、低いクロックで動作しているか、冷却のためにコア数を制限している可能性があります。HWInfoやCore TempなどのツールでCPU温度を確認してください。温度が非常に高い場合は、ヒートシンクを清掃するか、放熱グリスを塗り直すか、エアフローを改善してください。

また、一部の電源または熱管理設定では CPU に自由な制御が与えられないため、それらを監視および調整すると、完全なマルチコア パフォーマンスを回復できます。

まとめ

• BIOS/設定ですべての CPU コアが有効になっていることを確認します。
• Windows の電源プランとプロセッサ管理設定を確認します。
• ソフトウェアがマルチスレッド化されているか、複数のコア用に構成されていることを確認します。
• コアが正しく検出されない場合、またはシステムの安定性が失われている場合は、BIOS を更新します。
• 熱条件と冷却に注意してください。熱スロットリングによりパフォーマンスが低下する可能性があります。

まとめ

これらすべてのコアを調和して動作させるのは、必ずしも簡単ではありません。BIOSを詳しく調べたり、Windowsの設定を微調整するだけで済む場合もあれば、ソフトウェアの処理能力に制限される場合もあります。一部のアプリがスケールしない理由がわからない場合は、多くの場合、ハードウェアではなくアプリのせいです。とはいえ、これらのヒントはマルチコアゲームのパフォーマンス向上に役立つか、少なくとも動作がおかしい場合の解決策となるはずです。この記事がお役に立てば幸いです。あるいは、CPUが本来の性能を発揮していない理由が少しでも理解できれば幸いです。