組込みにおけるマルチコア、マルチコアプロセッサとは？種類・定義・特徴をわかりやすく解説

「マルチコア（メニーコア）」とは、1つのプロセッサの中に複数のCPUコアを内蔵する技術をいいます。マルチコアのプロセッサは、複数の処理を並列しておこなうことで、シングルコアに比べ、高い処理能力を実現しています。マルチコアによって高機能化されたプロセッサは、「マルチコアプロセッサ」と呼ばれています。

マルチコアとは

マルチコアとは、1つのプロセッサの中に複数のCPUコアを内蔵する技術のことです。

コアが増えるほど頭脳が増えるため、複数の処理を並列してできるようになります。このため、CPUの処理性能を上げることができます。

また、マルチコアに対し、コアを1つ搭載することを「シングルコア」と言います。

シングルコアについては、以下のページをご覧ください。

組み込みにおけるシングルコア、シングルコアプロセッサとは？意味・定義・特徴をわかりやすく解説

マルチコアのメリットは並列処理に強いこと

マルチコアのメリットは、並列処理に強いことです。

1つのコアが1度に実行できる処理は、原則として1つだけです。このため、コアが1つしかないシングルコアの場合、複数のアプリケーションの処理・動作に追い付かず、処理速度が遅くなることがあります。

これに対し、コアを複数持つマルチコアであれば、処理速度を落とさないまま1度に複数の処理ができます。

マルチコアのデメリットはプログラミング手法が難しいこと

マルチコアのデメリットは、プログラミング手法が難しいことです。

上記の通り、マルチコアのメリットは並列処理に強いことです。一方、マルチコアのデメリットは、並列処理のためのプログラミング手法が難しいことです。

並列処理をおこなうためには、どのコアになんの処理を割り当てるかが重要となります。こういった、並列処理のためのプログラミングを「並列プログラミング」と呼びます。

並列化によるパフォーマンスの向上には、並列プログラミングに関する知識が必要になります。

マルチコアの種類

マルチコアの種類・呼び方は、コアの数により、それぞれ次のとおりです。

名称	コアの数
デュアルコア	2つ
クアッドコア	4つ
ヘキサコア	6つ
オクタコア	8つ

マルチコアプロセッサ＝マルチコア化されたプロセッサ

マルチコアプロセッサとは

マルチコアによって高機能化されたプロセッサは、「マルチコアプロセッサ」と呼ばれます。

マルチコアプロセッサは、コアを複数搭載しているため、シングルコアプロセッサと比較すると、性能が高いです。

ただし、コアをn倍にしても、プロセッサの性能が単にn倍になるわけではありません。実際には、コアを協調させるため、オーバーヘッドが生じます。このため、プロセッサの性能は、n倍を下回ります。

マルチコアプロセッサの種類

マルチコアプロセッサには、次の2種類があります。

ホモジニアスマルチコアとは

ホモジニアスマルチコアは、同じ種類のコアを集積したものです。

一般的なパソコンやサーバーなどでは、ホモジニアスマルチコアが採用されています。

ヘテロジニアスマルチコアとは

ヘテロジニアスマルチコアは、異なる種類のコアを集積したものです。

既に述べた通り、一般的なパソコンやサーバーなどでは、ホモジニアスマルチコアが採用されています。

これに対し、組込みの分野では、ヘテロジニアスマルチコアが多く採用されています。
ヘテロジニアスマルチコアの場合、異なるコアに最適な処理を当てはめることで、総合的な処理性能が高くなります。

このため、プロセッサのサイズが同じ場合、ホモジニアスよりもヘテロジニアスのほうがより高い性能を実現できます。

補足：メニーコア=コアがおよそ10個以上のマルチコア

マルチコアの中にメニーコアと呼ばれるものがあります。厳密な定義はありませんが、マルチコアの中でもコアがおよそ10個以上のものを指します。十数個から数十個、数百単位のものまであります。

メニーコアのメリットは、設計が最適化されていれば、マルチコアよりも高性能化できる点です。

一方、コア数に比例して消費電力やコストが増加するというデメリットもあります。