【ゆっくり解説】CPUのコア数が増えても処理が速くならない？マルチコアCPU対応の課題

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2 жыл бұрын

マルチコアCPUでCPUのコア数が増えても、ゲームの処理が軽くならないのはなぜか？プログラムがマルチコアCPUに対応する際の課題について、ゆっくり解説します。
主に以下の内容について解説しています。
・並列化できない処理
　アムダールの法則
・並列化のオーバーヘッド
・キャッシュ競合
時分割のタスク処理やマルチスレッドなどには触れていませんが、
わかりやすさを優先して簡略化した説明にしていますのでご了承ください。
このチャンネルでは、コンピュータサイエンスを中心に、ソフトウェア、ハードウェア、ゲームなどについてゆっくり解説の動画をアップロードしていきます
BGM素材
【東方】おてんば恋娘【自作アレンジ】
【BGM・日常】Positive
【自作曲】cat on piano【ライトタッチピアノ】
ニコニ・コモンズ　commons.nicovideo.jp/
#ゆっくり解説 #コンピュータサイエンス #科学

Пікірлер: 33

@sasaki0009 Ай бұрын

ヘタにコストの高いCPU買うよりもメモリをたくさん積んだ方が早かったりしますよね

@zuo3597 8 ай бұрын

勉強になりました！ありがとうございました！

@yogurt4326 6 ай бұрын

最初はシングルスレッド性能の話かと思っていましたが、予想以上にディープかつ分かり易い解説でとても為になりました。ありがとうございますm(_ _)m

@akibanokitune 6 ай бұрын

ノイマン型コンピュータの最大の課題ですね

@kutisakaoto Ай бұрын

CPUのコアが増える最大のメリットは並列計算が行えることと言うよりは、複数の処理を行う場合に各スレッドの待ち時間を減らせることだろう

@user-sq4lu1iu9t 2 ай бұрын

科学計算のアプリケーションを実行していると、タスクマネージャーを見るのが楽しい

@h3ntaiUMAshinshi Ай бұрын

CG屋をやってるので、アプリでスレッドの上限があるなど、フルパワーが使えないなってのもあったな。

@macBaren_JP 2 ай бұрын

排他制御の説明をワンピースととらぶるで例えるのが斬新過ぎて吹いた

@kazuhiro68 8 ай бұрын

分岐ミス時の処理を捨てるというのは消費電力の無駄になります。既存のアプリ超遅くなりますがコアのパイプラインを全てバレルプロセッサにしてキャッシュもなくしてマルチスレッド特化してワッパ最強のアーキテクチャ実現しないですかね。

@yukkuriCS 8 ай бұрын

面白いですね、リアルタイム処理が必要な一部の組み込み機器で使われてるようなやつのPC版てな感じですかね、どんな性能になるんだろう😆

@katino. 2 ай бұрын

86系CPUがそもそもマルチタスクに向いてないし、それに特化したWindowsが拍車をかけてるのが問題だなまずここから脱却しないと始まらないね

@MitsuBolivar 10 ай бұрын

後はブランチ成功ののペナルティを減らすために成功側と不成功側の処理を命令を先読みして両方進め成功・不成功が確定した時に不要な方の処理を捨てるかな。OS側もメモリーのテーブルをキャッシュブロックがコンフリクト起こさないように配置する等の配慮が必要になる。

@yukkuriCS 10 ай бұрын

投機的実行も重要ですね！ // CPUの脆弱性の話題で見かけがちですが

@ffffula5549 Жыл бұрын

ウインドウズで複数のソフトを使用する場合は、積極的に空いているコアを利用してくれるのでしょうか。それとも、ソフトの設計によっては、お構いなしに忙しいコアを使ってしまうのでしょうか 7800x3Dと7950x3D、8コアと16コア、どちらを選ぶか悩んでいます。 5800x3Dを使っているので、シングルは同じくらい向上しますが… VRでフライトシミュレーターをやっているのですが4090を導入しても期待には少し届かない感じで、1割、2割でも上がってくれれば、と思っています。ハードウエアモニターソフトでは、3-4コアが6-8割、他が3-4割程度のLoad値になっています。 MSFS上で表示されるRDR_CPU（1フレームに使う時間、ms数）の値はGPUのそれと同程度で、どちらも同じくらいの速度でフレーム生成をしてくれているようですが、ログを取った際に表示されるAPP_CPUと言う値に、時々数倍の遅れが出ているのがわかりました。この値2つの値の違いの説明によれば、APP_CPUはさほど重要ではないとされています forums.flightsimulator.com/t/openxr-toolkit-upscaling-world-scale-hand-tracking-release-thread/493924/2903 気になるのは、プレイ時に様々なソフトを同時に走らせていることです。それらは主にサードパーティー製の飛行モニターから音楽再生ソフトまで、全く別個のexeになります。こうなるとマルチコアのほうが・・・なのですが、これらを使っていても、上記のモニターソフトで別のコアが多く働いてくれているようにも見えません（単に軽すぎるだけかも？）この様な状況で大きなコストをかけてコア数を16に増やしても、8コアとあまり違いは出ないでしょうか。いきなりこの様ない質問を申し訳ありません調べるべきワードだけでも、教えていたけますと幸いです。

@mitukan11 10 ай бұрын

マルチコアのCPUだと負荷がかかるとOS側がうまく分配して処理をしてくれますよ

@yukkuriCS 10 ай бұрын

メモリかCPUかGUPか、ソフト自体の問題か、何がボトルネックになっているのか判断が難しいところですねすでに8コアCPUを使っていて余裕があるようならコア数を増やしてもあまり効果はないかもシングル性能が上がるのは多少効果があるかもですが、このあたりはソフトにもよるので試してみないとなんともといったところです

@user-th8kn6rw7m 3 ай бұрын

@@mitukan11ue5が12コア以上で快適に動くから１６くらい選んで少し重たいアプリでも何年後になっても重くなりにくいと思うので１６コアお勧めします

@zackbb4649 2 ай бұрын

マルチコアは、仮想基盤で真価が発揮される。

@chiochimorin 2 ай бұрын

霊夢は築地市場で吐いた聖女なんですね！　勉強になりました！

@user-ti6su8wm8i Жыл бұрын

逐次処理のせいで、あ・無駄ある

@user-su5lu5jd4o 2 жыл бұрын

知らなかった。

@yukkuriCS 2 жыл бұрын

バファリン並みの優しさ

@user-ur9fv4cj4j 2 жыл бұрын

@@yukkuriCS バファリンの半分は優しさで出来てる。

@user-ur9fv4cj4j 2 жыл бұрын

マルチコアの問題を一気に解決しようとして、中国は量子CPに熱心なのかな？でも、既存のマルチコアのCPUでも全てのプログラムを並列に処理出来て、順番を上手く整理出来れば一時的だと思いますが日本のメーカーにも一発逆転が出来る余地は有りそうですね。如何すれば良いのか全然解らないけど。ですが、値段的には既存の技術の延長ですから意外に長く優位を保てるかも？ですね。しかし、今更ですが何で掛け算を先に計算しなきゃあイケないのか？理屈が解らないです。

@yukkuriCS 2 жыл бұрын

中国では龍芯とかいうX86互換CPUに挑戦しているメーカーがあった気がします。あとはオープンソースのRISC-Vに力を入れているみたいです。日本でコンピュータ向けのCPUを作っているのは富士通のスパコン用のやつくらいでしょうか。何か新しい技術で先端分野で戦えるようになってほしいですね！量子コンピュータ分野もがんばってほしい！

@user-ur9fv4cj4j 2 жыл бұрын

@@yukkuriCS 富士通のスーパーコンピューターのCPUは配線が太く大きく数千億円を掛けた割には性能は平凡で同じ以上の性能のスーパーコンピューターを200億円で作り上げたアメリカとの技術格差は途方も無い物に為りましたね。最近では韓国の作ったスーパーコンピューターにも負けてる事がハッキリしました。何とか打開して欲しいですが、未だCPUの設計が出来る能力を保持する事は国防上も重要ですので、数段見劣りしても諦めないで続けて欲しい物ですね。

@yukkuriCS 2 жыл бұрын

これは本当にそう思います。なんとか続けてほしいですね！最初のマイクロプロセッサと言われる4004の開発には日本も関わっていたことですし。

@SUZUMEJR 2 ай бұрын

プログラミングとデバッグが面倒なのよね

@user-yz2yu5kr4v 2 ай бұрын

基本、パソコンは事務用に設計されていますので、そのことは常識です。逆に（１）PS2等のCPUを設計している会社に、現マザーボードに適合したCPUを設計生産してもらうか、（２）ゲーム会社に現CPU（事務用の）に適合したゲームを開発してもらうか、（３）両者の合体型を考えない限り、難しいです。市場から考えても、ゲーム産業はコンピューター業界の数％と考えられます。銀行などシステムに掛ける金額は億単位、個人か敵う相手でないことを知ることの方が大切です。それでも、Apple等はデザイン系で頑張っている方です。