CPUとGPUはどっちが大事？違いや選び方をわかりやすく解説します

CPUの主な役割は、パソコンのソフトやパーツ、周辺機器などの制御と演算を行うこと。高性能なCPUであるほどデータの処理能力が高く、パソコン全体の動作が快適になります。パソコン上のハードウエアやソフトウエアに指示を送るのもCPUなので、CPUを選ぶ時はスペックをよく吟味しましょう。仮に一部のパーツだけ高性能であっても、CPUの性能が低ければ十分に性能を発揮できない可能性もあるので要注意です。

CPUの基本性能は、コア数・スレッド数・クロック周波数・キャッシュメモリーによってほぼ決まります。それぞれの内容について見ていきましょう。

● コア数

CPUにおけるコアとは、データ処理を行うCPUの中核のことです。以前は1つのCPUに対して1つのコアしか持たないシングルコアが多かったのですが、近年は技術の進歩により1つのCPUが複数のコアを持つマルチコアが一般的となっています。コア数が多いと処理を分担することで同時に実行できる作業量が増えるため、処理速度が速くなります。コア数が多いCPUは価格も高くなりがちですが、ゲームやクリエイト作業など負荷の高い作業においてはコア数が重要となる場合もあります。

● スレッド数

スレッド数とは、パソコンが認識しているコアの数のことをいいます。物理的なコア数よりも多くコア数をOSに認識させることによって、同時に処理できる命令数を増加させることができます。コアの性能が高い場合、あまり負荷のかからない命令であればコアに余力があり、無駄が生じてしまうことがあります。仮想のコア数であるスレッド数が多ければ、CPUの性能を無駄にすることなく作業効率を高めることができるのです。

● クロック周波数

クロック周波数とは、CPUが1秒間に処理できる命令の数を表したもので、Hz（ヘルツ）の単位で表記されます。クロック周波数には通常状態のベースクロックと、一時的に定格を上回る性能を引き出すブーストクロックがあります。クロック周波数の数値が高いほど、短時間でより多くの処理をこなすことができますが、消費電力や発熱量も高くなるため注意が必要です。以前はクロック周波数が高いコアを搭載したCPUが高性能とされていました。しかし、近年はコア数やスレッド数によってもCPU全体としての性能が左右されるため、単純にクロック周波数だけではCPUの性能を判断することはできません。

● キャッシュメモリー

キャッシュメモリーとは、メインメモリーとは別に存在するメモリーのことです。CPUとメインメモリーの間にある場合や、CPUに内蔵されている場合があります。キャッシュメモリーの容量はメインメモリーほど大きくなく、アクセス頻度の高い情報だけを一時的に記憶します。キャッシュメモリーがあることによってメインメモリーの負担を軽減することができ、処理速度を高速化するという役割を持ちます。

主なCPUメーカーはIntelとAMDの2社があります。どちらもアメリカに本社を置く企業で、CPUの世界シェアはこの2社が大多数を占めています。どちらのメーカーのCPUを選んでも問題ありませんが、それぞれ少しずつ特徴が異なります。

● Intel（Core iシリーズ）

IntelはCore iシリーズを販売しているメーカーです。エントリーモデルとしてPentiumやCeleronなどのIntelプロセッサーといったラインアップも提供しています。主力製品であるCore iシリーズのほとんどは内蔵GPUを搭載。別途グラボを購入しなくても、負荷の軽いグラフィックであればモニターなどに出力することができます。シングルコアの性能が高いため、ゲームや一般的なビジネス用途で高いパフォーマンスを発揮できるでしょう。

● AMD（Ryzenシリーズ）

AMDはRyzenシリーズを販売しているメーカーです。Ryzenシリーズはマルチコア性能に優れており、プログラミングや科学技術計算など単純で膨大な処理を並列して実行することが得意。シェア率がIntelのCPUよりも低いこともあり、コア1つ当たりの価格が比較的安くコスパに優れています。価格が安いからといって性能が低いといったことは全くなく、ゲームはもちろんのこと動画編集やCADを使ったクリエイティブ用途でも高い性能を発揮します。AMDのCPUはGPUを内蔵していないものも多く、別途グラボが必要となるケースもあります。

GPUの主な役割はグラフィックの処理です。GPUはCPUのように複雑な演算はできませんが、単純な計算であれば膨大なデータを高速で処理することが得意。グラフィックを描写するためには膨大なデータを瞬時に計算する必要があり、CPUだけでは負担が大きく処理が重くなってしまいます。GPUがグラフィックに関する処理を担当することでCPUの負担を軽減し、パソコンの全体の処理速度が向上します。

GPUの基本性能は主に、コア数・クロック数・メモリー容量によって決まります。それぞれの内容について見ていきましょう。

● コア数

GPUにおけるコア数とは、GPUが処理を実行する際の中核となる処理ユニットの数のことです。1つのGPUが複数のコアを持つものもあり、コア数が多いほど同時に多くの演算が可能となるため処理能力が高くなります。GPUはCPUと比べてコアの数が非常に多く、並列処理に優れている理由の一つとしてコアの数が多いことが挙げられます。GPUによっては複数種類のコアを持つものや、メーカーによってコアの呼称が異なることもあります。

● クロック数

クロック数とは、GPUが送受信できる信号の速さを表す指標の一つでHz（ヘルツ）の単位で表記されます。クロック数が大きいほど1秒間に処理できる作業量が多く、高速な処理が可能です。CPUと同じくクロック数は性能を左右する重要な要素ではあるのですが、これだけでGPUの処理能力が決まるわけではありません。先ほど紹介したコア数と併せて判断する必要があります。

● メモリー容量

GPUにおけるメモリーとは、映像処理を行う際のデータを一時保存しておくためのパーツです。メインメモリーとは別にグラフィック処理に特化しており、容量が大きいほど高速な映像処理が可能。GPUメモリーはメインメモリーとは異なり、後から増設や交換することができません。スペック不足を感じたらグラボの追加や交換で対応することになってしまうでしょう。GPUが重要となるような用途を想定している場合は、パソコンの購入時点でGPUメモリーについても検討しましょう。

GPUの主なメーカーには、GPUだけでなくグラボも製造しているNVIDIAとAMD、主に内蔵GPUを製造しているIntelがあります。それぞれのメーカーの特徴について簡単に紹介します。

● NVIDIA（GeForceシリーズ）

NVIDIAはゲームで人気のGeForceシリーズを販売している大手半導体メーカーです。GeForce RTXシリーズはレイトレーシングに特化した機能を持つなど、世界中のゲーマーから愛用されています。また、同社では動画編集や3Dモデリングなどで高いパフォーマンスを発揮するNVIDIA RTX（旧Quadro）シリーズも展開しています。企業用パソコンへの導入実績も多いようで、今後のAI産業の拡大と共にますます期待が高まりそうです。

● AMD（Radeonシリーズ）

AMDはGPUやグラボだけでなく、CPUの開発も行っています。元々CPUを製造していたメーカーだったということもあり、同社のCPUであるRyzenシリーズは多くのゲーミングPCに導入されています。RyzenシリーズはGPUが内蔵されていないモデルが多く、同社のグラボであるRadeonシリーズとセットで使うことによってゲームでも高いパフォーマンスを発揮することが可能。コスパの良さに定評があります。

● Intel（内蔵GPU）

Intelは世界最大手の半導体メーカーです。同社のCPU「Core iシリーズ」は世界中で高いシェア率を誇ります。GPUに関しては主に内蔵GPUを製造しており、Core iシリーズではほぼ全てのモデルがGPUを内蔵しています。また、グラボについては2021年に約20年ぶりとなる新作を発表。翌年2022年には一般向けのGPU「Arc Aシリーズ」も発表しました。

CPUはシングルスレッドのタスクや、複雑な演算が必要な処理を得意とします。OSをはじめとした各種プログラムの実行や、マウスやキーボードなど周辺機器の制御には複雑な演算が含まれるため、CPUが高い性能を発揮します。一方で、GPUは単純なタスクを同時に並列処理するのが得意。画像処理や機械学習、大規模なデータ分析では、膨大なデータに対して同じタスクを並列して実行することができるGPUが適しています。

CPUとGPUではコア数が大きく異なります。例えばハイエンドのCPUであるCore i9-14900Kのコア数は24で、スレッド数は32です。一方、同じくハイエンドのGPUであるGeForce RTX 4090のNVIDIA CUDA コアの数は16,384と、CPUよりもかなり多くのコアが搭載されています。もちろんCPUとGPUではコアの構造や性能も異なりますが、GPUの並列処理能力の高さはコア数の多さに起因しています。

メインメモリーとは別に、CPUとGPUには処理能力を高めるためにそれぞれメモリーが搭載されています。CPUに搭載されているメモリーをRAM、GPUに搭載されているメモリーをVRAMといいます。どちらもデータを一時記憶するためのメモリーであることは共通しているのですが、RAMがプログラムの演算処理や周辺機器の制御など幅広い処理に使用されるのに対し、VRAMは画像処理に特化しているといった違いがあります。

ここまで解説してきた通り、CPUとGPUは得意とする分野が異なります。CPUは主にOSの動作やプログラムに関する複雑な演算、外部デバイスの制御など、パソコンを使う上でのあらゆる処理を担当。一方でGPUは、画像処理やグラフィックの描画など、大量のデータを並列に処理する必要があるタスクを担当しています。CPUとGPUの関係はどちらかに優劣を付けられるものではなく、どちらが重要となるかはパソコンの用途や処理内容によって変わってきます。

ワードやエクセルなど、Microsoft Officeを使った事務作業がメインの用途の場合はCPU優先しましょう。作成する資料に画像を挿入する程度であれば、グラフィック処理にかかる負荷もそこまで高くありません。グラボを用意する必要もなく、内蔵GPUで十分事足りるでしょう。また、CPUに求められる性能もそこまで高くはなく、IntelならCore i5、AMDならRyzen5で問題ありません。

SNSの更新などWebサイトの閲覧や、Youtubeなどの動画鑑賞がメイン用途である場合はCPUを優先しましょう。こちらのケースもグラボは必要なく、内蔵GPUで十分です。ブラウジング程度であればCPUに求められる性能も低く、Core i3やRyzen3でも問題ありません。ブラウジングで重要となるのはCPUとメモリーです。もし予算に余裕があるのであれば、CPUのグレードを上げるか、容量の大きいメモリーを選ぶと良いでしょう。

ゲームがメインの用途なら高性能なGPUが必要です。内蔵型のGPUではスペックが足りないため、特に最新のゲームをプレイしたいのであれば高性能なグラボが必須。GPUを優先しましょう。ただし、ゲームではグラフィック処理だけでなく、ギミックに関する処理など複雑な演算を行うのはCPUの役割です。GPUを優先しつつもCPUとの性能のバランスは考慮する必要があり、極端に性能の低いCPUを選ぶのは避けるべきです。最低でもCore i5かRyzen5以上を選びましょう。

動画編集がメインの用途である場合はCPUとGPUどちらも大切です。基本はCPUとメモリーが優先ですが、使用するエフェクトの種類や量によってはGPUが重要になることもあります。多くの動画や長時間の動画を編集する場合は、グラボがあることによってエンコード時間を短縮できるので作業効率が良くなります。どのような動画を編集したいかによってGPUの重要度は異なりますが、グラボに関してはミドルレンジクラスでも十分。予算に余裕があるなら高クロックかつコア数の多いCPUや、容量の大きなメモリーを選ぶことを優先しましょう。

AIによるディープラーニングならGPUが優先です。ディープラーニングとは、コンピューターに大量のデータを学習・解析させ、希望する特徴を持ったデータを抽出する技術のことをいいます。ディープラーニングは単純で膨大な計算を行うため、並列処理に優れたGPUがあれば処理時間を大幅に短縮することが可能。どの程度のスペックのGPUが必要となるかは、扱うデータの規模や内容、目的などによって異なります。

特にパソコンの用途が決まっていない場合はCPU優先で良いでしょう。CPUはパソコンにおける処理の中心的な役割を担っている重要なパーツです。複雑な計算やマルチタスク処理だけでなく、他のパーツや周辺機器などが性能を引き出せるかどうかを左右することもあります。デスクトップパソコンであってもマザーボードと一体化しているCPUは交換の難易度が高く、さまざまな用途でパソコンを使う可能性があるなら、できるだけ高性能なCPUを選ぶことをおすすめします。

限られた予算内で必要なスペックを満たすためには、どのパーツに予算を投入するか優先順位を付ける必要があります。CPUとGPUはどちらも大切なパーツですが、パソコンを使って何をしたいのかによってどちらを優先すべきかは変わってくるでしょう。せっかくパソコンを購入しても、作業に必要なスペックを満たしていなければ全てが無駄になってしまいます。パソコンを選ぶ際は必要最低限ギリギリのスペックではなく、少し上のスペックを選んでおくと安心です。

CPUとGPUの優先度は用途によって異なりますが、一方のパーツに予算を費やすあまり、もう一方のパーツのグレードを極端に下げてしまわないよう注意しましょう。パーツごとの性能に差があり過ぎるとボトルネックが発生します。性能の低いパーツが原因で、せっかく高性能なパーツを選んでも能力を最大限まで引き出せなくなってしまうかもしれません。ボトルネックが発生したからと言って必ずしも問題となるわけではありませんが、パーツ同士の性能バランスについても考慮してスペックを選びましょう。

パソコンに搭載されているCPUやグラボ、メモリー、ストレージ、電源ユニットなどのパーツは、マザーボードという基盤に接続されています。それぞれのパーツには規格があり、規格に合ったものでなければ基本的には接続することができません。古いパソコンのパーツを交換する場合、規格が合わず新しいパーツを装着できないといったこともあり得ます。現在使っているパソコンに新たにパーツを追加・交換する場合は、マザーボードが対応しているかどうか確認しましょう。

高性能なパーツは処理能力が高くパソコンの動作が快適です。一方で、高性能になるほど価格や消費電力も高くなってしまうという点には注意が必要。全ての人が高性能なパソコンを必要としているわけではないはずです。目的の使い方をするのに必要なスペックを満たした上で、価格やランニングコストについても考慮して選びましょう。