Computer Processor Performance

プロセッサ企業は、プロセッサのパフォーマンスに関する根強い神話の払拭に一切取り組んでいません。マイクロプロセッサの黎明期において、新しいモデルは旧モデルより2倍、時には3倍も高速でありながら、価格はほとんど変わらないか、あるいは同程度であったことは事実です。あの古き良き時代には、最速のプロセッサが、当時販売されていた安価なモデルよりも10倍高速であることもありました。

また、コストパフォーマンス比も良好でした。プロセッサに2倍の金額を支払えば、おそらく2倍以上の速さが得られました。私たちがIBM PC/XTの4.77 MHzモデルを、両機種がまだ販売されていた時期の16 MHzの286 PC/ATと比較テストしたことを覚えています。後者のシステムは2〜3倍の価格でしたが、速度はおよそ10倍でした。

そのような時代は遠い過去のものです。現在、プロセッサのパフォーマンス向上は段階的なものであり、それに伴う価格差は大きく、低速な現行モデルと最速なモデルとの間のパフォーマンス差は大幅に縮まっています。また、わずかなパフォーマンス差しかない中間モデルが非常に多く存在しており、最速プロセッサのコストパフォーマンス比は1:1を大きく下回っています。AMDとIntelはどちらも、競争の激しい市場で利益を最大化する「市場対策」を学んだのです。

AMDとIntelが皆さんに知られたくない、小さな秘密があります。どの時点においても、最も低速で安価な「エコノミー」プロセッサと、最も高速で高価な「パフォーマンス」プロセッサとの実際のパフォーマンス差は比較的小さいのです。今日購入できる750ドルのプロセッサは、店頭でその横に並んでいる50ドルのプロセッサよりも、せいぜい2.5倍から3倍程度高速であるに過ぎません。

パフォーマンスを2倍、3倍にすることは大きな改善に聞こえるかもしれませんが、人間の知覚は線形ではありません。日常的な使用においてほとんどの人が違いを感じるには、別のプロセッサよりも30%から50%高速でなければなりません。プロセッサの速度を2倍にするとパフォーマンスに明確な違いが生じますが、劇的な変化とは言えません。3倍にすれば非常に顕著なパフォーマンス向上をもたらしますが、その代償は非常に高額です。

しかも、パフォーマンス向上の大半は、低価格帯で得られます。プロセッサに多額を支払っても、その見返りは急速に減少します。例えば、175ドルのプロセッサは50ドルのモデルの2倍、あるいはそれに近い速さかもしれません。価格を2倍の350ドルにしても25%程度高速になるだけかもしれず、さらに2倍の700ドルにしても速度向上は10%未満でしょう。

RON MORSEからのアドバイス

プロセッサの速度は、システム全体のパフォーマンスを決定する要因の1つに過ぎないことを忘れないでください。メモリ速度、バス速度、ハードディスクのパフォーマンス、ビデオカードの性能なども、程度は小さいものの影響を与えます。それでも、I/O負荷の高いシステムや、低速なビデオアダプタを搭載したシステムでは、最速のプロセッサを搭載しても大きな改善は望めません。

しかし、これらすべては特定の時点における事実に過ぎません。AMDとIntelが古いモデルを廃止し、新しいモデルを導入するにつれて、プロセッサのパフォーマンス全体は連動して向上し続けます。今日のミッドレンジプロセッサは、1年前や18ヶ月前の最速パフォーマンスプロセッサよりも高速であり、今日販売されている安価な「エコノミー」プロセッサでさえ、2〜3年前の最速モデルより高速です。これは良いニュースです。なぜなら、古いシステムを今日レベルのパフォーマンスに、妥当な低コストでアップグレードできる場合が多いことを意味するからです。

高価な方が安い場合もある

これらは、非常に高価なプロセッサの出番がないと言っているわけではありません。反復的なコンパイルやリンクを日々行っているプログラマにとっては、各反復で数秒を節約できることが、プレミアムプロセッサの高コストに見合う可能性は十分あります。高給な経営層にとっても同様で、失われた数秒は失われた収益に直結します。商品トレーダーにとっても、数秒の差が莫大な利益と損失の分かれ目になることがあります。また、熱心なゲーマーにとっても、(自慢する権利は言うまでもなく)可能な限りの優位性を得る必要があります。

ファンボーイや特定のブランドを盲信する人々は、AMDの方がIntelより速い、あるいはIntelの方がAMDより速いと主張します。どちらも間違っており、同時にどちらも正しいのです。真実は、どの価格帯においてもIntelとAMDのプロセッサは、全体的なパフォーマンスにおいて非常に近い性能であるということです。すべてのアプリケーションでパフォーマンスが同一だという意味ではありません。例えば、AMDのプロセッサは一般的に同様の価格のIntelモデルよりもゲームパフォーマンスが優れており、Intelのプロセッサは一般的に同様の価格のAMDモデルよりもマルチメディアパフォーマンスが優れています。

プロセッサの綱引き

かつて、ほとんどのパフォーマンス測定においてIntelのプロセッサがAMDのプロセッサを大きく上回っていました。AMDはこれに対し、独自のコストパフォーマンス比を改善し、プロセッサの速度とキャッシュサイズを向上させ、Intelの同価格帯製品と競合できるまで価格を引き下げることで対抗しました。その後、一時はAMDのプロセッサが多くの測定指標でIntelを大きく上回る時期がありました。Intelはこれに対し、独自のコストパフォーマンス比を改善し、プロセッサの速度とキャッシュサイズを向上させ、AMDの同価格帯製品と競合できるまで価格を引き下げることで対抗しました。コストパフォーマンスに格差が生じるたびに、IntelかAMDのどちらかがプロセッサの価格やパフォーマンスレベルを調整して、その差を解消します。両社とも、利益を取りこぼすことなく、競争条件を平等に保つだけの賢明さを持ち合わせています。

ベンチマークは、全体的および特定の種類のタスクの観点から、プロセッサのパフォーマンスを中立的に測定するものとされています。しかし、現代のプロセッサは非常に複雑なデバイスであり、競合するモデルと比較して多数の長所と短所があります。特定のプロセッサの長所を活かすベンチマークテストを行えば、そのプロセッサは(不当に)非常に優秀に見えます。逆に、特定のプロセッサの弱点となる機能に大きな重みを置くベンチマークを行えば、そのプロセッサは非常に劣っているように見えてしまい、これもまた不当です。

例えば、ベンチマークテストを私たちが選んで良いのなら、150ドルのAMDプロセッサが1,000ドルのIntelプロセッサよりも高速であると「証明」できます。しかし、別のベンチマークテストを選べば、150ドルのIntelプロセッサが1,000ドルのAMDプロセッサより高速であると、同じように簡単に「証明」できるのです。

大まかに言って、ベンチマークには2種類あります。「合成ベンチマーク」は、キャッシュ効率、メモリのスループット、浮動小数点演算パフォーマンスなど、プロセッサのパフォーマンスの個々の側面をテストするように設計されています。「アプリケーションベンチマーク」(「ネイティブベンチマーク」とも呼ばれます)は、MS Word、Adobe Photoshop、LightWaveといった、実行すべきタスクを事前定義された一般的なアプリケーションをいくつか組み込んだものです。

合成ベンチマークに対する批判は、常に「現実のタスクパフォーマンスを測定していないため無意味である」というものでした。私たちはそれが的外れな考えだと思います。例えば、メモリパフォーマンスによって制限を受けるアプリケーションにおいて、どのプロセッサが最速であるかを判断したい場合、合成ベンチマークを使用してプロセッサ間のメモリ速度をテストできます。その合成ベンチマークの結果は、実際には異なるプロセッサの相対的なパフォーマンス特性を判断する上で非常に有益な手がかりとなります。

逆に、アプリケーションベンチマークが役立つ情報を得られるのは、ベンチマークスイートで使用されているものと同じアプリケーションを、同じ方法で、同じ相対的な重み付けで実行している場合に限られます。2つのプロセッサがアプリケーションベンチマークで非常に似た全体結果を達成したとしても、片方のプロセッサはスイート内の特定のアプリケーションを実行するのには適しており、もう片方のプロセッサは別のアプリケーションで優位性を持つ可能性があります。

金額単位で見ると、AMDとIntelのプロセッサは通常、全体的なパフォーマンスにおいて非常に似ています。私たちはプロセッサを選ぶ際にいくつかの単純なルールに従っており、皆さんにも同じことをお勧めします。

• 低価格帯の50ドルから125ドルでは、AMDのプロセッサの方が金額あたりのパフォーマンスが全体的に明らかに優れています。Intelは常に低価格市場を軽視してはおらず、言葉の上では重視していますが、実際に競争する気はありません。Intelにとってプロセッサを製造するコストは約40ドルかかるため、利益率の高い市場セグメントに注力することを好むからです。一方、低価格市場は最近までAMDの主な収入源であったため、このセグメントに多大な注意を払っています。
• 特段の理由がない限り、低価格帯のプロセッサを選んでください。多くの古いシステムにおいて、最も費用対効果の高いアップグレードは、マザーボードがAMD向けかIntel向けかにかかわらず、50ドルから75ドルで販売されているプロセッサです。低価格帯のプロセッサは、生産性向上アプリケーション、Webブラウジング、メール、動画視聴など、ほとんどのコンピューティングタスクに最適です。
• メインストリーム範囲の125ドルから250ドルでは、IntelとAMDのプロセッサは金額あたりの全体的なパフォーマンスでかなり互角です。ここでは低価格セグメントよりも利益率がはるかに高く、販売台数も膨大なため、AMDとIntelの競争は熾烈です。
• カジュアルなビデオ編集や3Dゲームなど、プロセッサに高い負荷をかける場合は、アップグレードにさらに75ドルから125ドルを費やすことで大きなメリットが得られます。この価格帯のプロセッサは通常、低価格モデルよりも明らかに高速であり、一部のアプリケーションではその追加パフォーマンスが重要になります。
• 高価格帯の250ドルから1,000ドルでは、Intelのプロセッサが、特にデュアルコアプロセッサモデルにおいて、全体的にAMDよりも金額あたりのパフォーマンスが若干優れている傾向にあります。AMDはこのセグメントで最速のプロセッサを製造していますが、わずかに低速なIntelモデルと比較しても非常に高い価格設定をしているため、コストパフォーマンスの競争ではIntelが勝利します。ここの利益率は非常に高いものの、販売台数は非常に少ないため、メインストリームセグメントに比べて実際に重要な金額ははるかに少なくなります。AMDとIntelがここで競う主な理由は、名声と自慢する権利のためです。
• 現在のシステムが非常に新しい（1年以内）場合を除き、高価格帯プロセッサへのアップグレードはほとんど意味がありません。高価格プロセッサの潜在的なパフォーマンス向上は、最適条件下でも限定的であり、古いシステムの他のコンポーネントの低パフォーマンスによってさらに制限されます。さらに、高価格プロセッサをインストールするにはマザーボード、電源、メモリの交換が必要になる可能性が高く、実質的にシステムをすべて作り直すことと同じになります。これに対する唯一の例外は熱心なゲーマーであり、彼らの中には1,000ドルの新しいプロセッサ(700ドルのビデオカード2枚は言うまでもありません)を6ヶ月ごとに取り付けることを何とも思わない人もいます。

コンピュータプロセッサの詳細