はじめに
CPUはパソコンの頭脳と言われますが、いったいCPUとはどのようなモノなのでしょうか？すこし詳し目にお話しします。
CPUの役割
パソコンでアプリケーションを実行するとき、その演算を行うのはCPUです。従って、パソコンにおけるアプリケーションの処理の速さを決めるのはCPUなのですから、性能の指標としてCPUの性能が上げられるのです。
パソコンの処理にハードウェア方式とソフトウェア方式とがあります。前者はパソコンに実装されている専用チップで処理されるのに対して、後者はCPUが処理することを指します。例えば、Mpeg圧縮などはハードウェア方式とソフトウェア方式が存在し、ハードウェア方式ならばエンコーダチップを使って処理するのでCPUに負荷はそれほどかかりませんが、ソフトウェア方式はCPUで処理するのでCPUのパワーが要求されるのです。
CPUの仕組み
パソコンで処理されるデータはハードディスクからメインメモリに送られます。メインメモリのデータをCPUが読み込んで処理をして再びメインメモリに送り返すという感じです。
CPUはコアと拡張命令実行系及び一次キャッシュと二次キャッシュで構成されてます。一次キャッシュと二次キャッシュは前から順にCPUコア近くにあり高速になります。メインメモリはCPUに比べてはずっと低速なので、メインメモリからとくによく使うデータを二次キャッシュや一次キャッシュに読み込んで処理するのです。
コアは実際に演算を行うところです。また、拡張命令実行系はある特定の処理を行うために特化した演算装置です。IntelのPentium系は8086プロセッサーの流れを組んでますが8086プロセッサーはもともとテキストの処理を目的に作られており、マルチメディアなんていうものを処理することを前提に作られていないのでその苦手なマルチメディア系の処理を行うためにコアとは別に用意された命令実行系なのです。
8086と互換性
PC/AT互換機は初代PC/ATと互換性を持たせつつ少しずつ進化していったパソコンで、PC/ATに搭載されていたCPUは80286プロセッサーです。
CPUは命令されたことに対して処理を行って回答します。よってPC/AT互換機でも同じ命令をうけたら80286と同じ回答をしなければPC/ATのアプリケーションやOSが実行でませんので、80286プロセッサーと互換性を持たせてあります。Intelのライバル会社であるAMDでも独自プラットホームを利用していますが互換性は保たれています。
この80286を含むインテルのプロセッサーに対する命令形式をx86命令と呼びます。80286などはx86命令をそのまま実行していましたが、最近のPetiumPro以降はx86命令を内部で変換して計算しやすい単純なものに変えて計算しているようです。