任天堂６４の６４ ＣＰＵの仕組みについて

質問

ゲーム機とＣＰＵの仕組みについていくつか質問させてください。最近パソコンの仕組みに興味を持ち始め、古本屋で発見した「はじめて読む８０８６」等を読んでいるのですが、いまいちよくわかりません。

　ゲーム機、任天堂６４の６４とは６４ビットのＣＰＵを搭載しているのでそういう名前なのでしょうか？それとも”６４ビット級ゲーム機”なので３２ビットのＣＰＵを２つ搭載しているということなのでしょうか？

　次にＣＰＵのしくみについてお伺いします。任天堂６４に３２ビットＣＰＵが２つ搭載されているとします。その場合表現できる情報は６５５３６の２倍のなるのですか？それとも単に６５５３６の情報しか表現できず、２つのＣＰＵのおかげで処理が速いということなのでしょうか？

　次に「１６ビット表現できる情報」についてお伺いします。最近、カラー表示の出来るの携帯電話で「６５５３６色」と宣伝しているのを見かけます。この６５５３６色というのはＣＰＵが１６ビットであると考えてよろしいのでしょうか？
　３２ビットのＣＰＵで２００万色表示できる液晶ディスプレイがあったとします。それとまったく同じ液晶ディスプレイに、１６ビットＣＰＵを使って色を表示させると２００万の色を表示させることは可能ですか？それともどんな高性能の液晶ディスプレイを使おうが、やはり６５５３６色しか表示させることは不可能なのでしょうか？

　以上、パソコンの仕組みがまったくわかってない低レベルでどうしようもない質問ですが、お詳しい方どうかご教授ください。よろしくお願い致します。

回答No.3

parts · ベストアンサー

Ｑ／任天堂６４の６４とは６４ビットのＣＰＵを搭載しているのでそういう名前なのでしょうか？

Ａ／既に解答があるようにその通りです。

Ｑ／６４ビット級ゲーム機”なので３２ビットのＣＰＵを２つ搭載しているということなのでしょうか？

Ａ／６４ビットとは、データ長の問題です。３２ビットの単精度演算より、高度な演算能力（倍精度）を持つプロセッサを指します。ちなみに、Pentium４は３２ビットプロセッサ、Athlonも３２ビットプロセッサ、PowerPC-G4も３２ビットです。（だからといって、N64にパソコンが劣ることはない、今のPCならN64より数倍早いです）

プロセッサが２つ以上ある場合は、マルチプロセッサ、２つならデュアルプロセッサといい６４Bit相当の処理が出きるようになるのではなく、並列でそれぞれの処理負荷（負担）を分けて高負荷がかからないようにします。
これに伴って、処理が２倍になることはありませんし、デュアルプロセッサは６４ビットCPU相当の処理能力があるのではないです。

Ｑ／その場合表現できる情報は６５５３６の２倍のなるのですか？

Ａ／違います。６５５５３６の処理をASMP、SMP並列処理を用いて、分散処理します。
例を挙げると今、あなたが餃子を食べるとしてあなた一人で２人前を食べる場合と、二人で２人前を食べる場合はどちらが早く食べ終わり、どちらがお腹への負担が少ないかというのと同じで、２つのCPUが載ることでシングルプロセッサ時より処理の負担を軽減するという物です。

この場合、処理するデータ量が多いほど高速で負荷を軽減します。処理するデータ量が少ないとその効果はあまり生かされず。高速にはなりません。

Ｑ／単に６５５３６の情報しか表現できず、２つのＣＰＵのおかげで処理が速いということなのでしょうか？

Ａ／そういうことですね。

Ｑ／次に「１６ビット表現できる情報」についてお伺いします。最近、カラー表示の出来るの携帯電話で「６５５３６色」と宣伝しているのを見かけます。この６５５３６色というのはＣＰＵが１６ビットであると考えてよろしいのでしょうか？

Ａ／これは、一ドット辺り何ビットの色（階調）を再現しているかという意味です。ＣＰＵのビットは処理できる情報の大きさ（データビット長）です。
画像には、それとは別に色のビット（画像ビット長）があります。

ビットとは元々データを扱う際の最小単位であって、ＣＰＵのビットも画像ビット数もそれにかわりはありませんが、ＣＰＵの場合は、プログラミング言語でのビットの長さ、いわゆる命令上で１６ビット、３２ビット、６４ビットで定義されている命令を処理できるか否かの問題です。画像のビットは１ドットが何色の色をベースに再現されているかということを差します。
別に、画像のビット数が１６だから、ＣＰＵも１６ビットでないといけないと言うわけではありません。
たとえ、１６ビットのＣＰＵでも命令長を１６ビットで定義すれば１６ビットを越えるカラー表示は可能です。まあ、それは処理として好ましい方法ではありませんから（コストと手間が掛かりますからね）あまり使わないのです。

ちなみに、最近のコンピュータ機器（ゲーム機も含む）ではCPUとは別にＧＰＵ（VPU）を実装しており、グラフィックはCPUの数倍のビット長を持つ１２８ビットや２５６ビット、５１２ビットといった命令長のプロセッサを用いている。これは、画像の処理がコンピュータ上で最も複雑であるためです。

解答の質問は、携帯などにはCPUという概念はありません。
（ＣＰＵは中央演算処理装置のことでパソコン等の頭脳ですが、家電などでは中央に値する部分が明確でない、複数の機能を統合しており好ましい使い方ではありません）

描画などはシステムＬＳＩとディスプレイプロセッサ（兼用もあり）を用いて処理します。通常これらの回路は、コスト比で効率の良い処理できる範疇で実装されます。簡単に言えば一番ソフトやハードを制作し易い扱いやすい物を用いると言うことです。
何ビットかはそれぞれの状況次第です。

Ｑ／それとまったく同じ液晶ディスプレイに、１６ビットＣＰＵを使って色を表示させると２００万の色を表示させることは可能ですか？

Ａ／可能です。

理解できましたか？
現在パソコンはビット数より周波数が問題ですし、ビット数が高くなるほど、ソフトを作る側が命令長をそれに合わせた物にする必要があるという物で、結果的に高速になる場合もありますが、必ずしも高速になるとは限りません。複雑な命令が多い場合は、これが効きますけどね。
何故かというととっても簡単な命令があります。１６ビットで書けば単純に終わるが、３２ビットや６４ビットでは、逆に処理が複雑になるという場合もある。

ただ、その反面、画像処理などの複雑な命令が多い場合は、画像処理系だけをさらに精度の高いビット長をもつプロセッサを用い、それぞれにエキスパート（専門）のプロセッサを置くことで速度を上げる手法が取られる機会が増えています。そうすることで、下位の処理との互換を保ち、さらに必要な処理で高速化する事が出来ますから、効率的になります。

ただ、来年にはパソコンも本格的な６４ビットに進むでしょうけどね。
ついでに、No2の方の参考ＵＲＬにメルセドというプロセッサがありますが、マーセッド（Merced）の読みの間違いです。これは、開発名ですので関係ないですけどね。この開発名は間違える人が多いですからね。製品名でも、Kyro（カイロ）という製品をキョウロウ（キロ）と読む。
IEEE1394をアイイーイーイー（トリプルイーという）と読むなどありますけどね。

Mercedは現在、アイテニアム（Itanium）という名称で販売中のIA-64（インテルアーキテクチャ６４）となります。（これは、３２ビット処理との互換がなく、３２ビット処理が遅く人気がなかった）
既に次世代の倍速プロセッサマッキンリー（McKinley）のItanium２に移行しつつあります。

＊アーキテクチャとは「技術」

まあ、たぶん簡単な説明でした。簡略化の都合で多少変な点もあるかも・・・（文才がないので）

回答No.2

stingray

＞それとも”６４ビット級ゲーム機”なので
＞３２ビットのＣＰＵを２つ搭載しているということなのでしょうか？

それは３２ｂｉｔＣＰＵであるＳＨ２を２個搭載していた，
サターンの売り文句でしたな。（懐かしい。

ちなみに詳しいコトは↓へＧＯ！
http://www.yomiuri.co.jp/bitbybit/bbb12/8a2601.htm

参考URL：

http://www.yomiuri.co.jp/bitbybit/bbb12/8a2601.htm

回答No.1

HAL007

ＣＰＵの勉強をしているのでしたら、
　「ＣＰＵの秘密　著者：岩村益典　発行所：(株）ディー・アート」
などお勧めです。但し、著者も書いて居ますが、素人に判りやすく説明する
事に徹しいるので解釈が異なるものもありますが・・・・
今年の４月に出版されたばかりなので、書店を覗けばあると思います。

ゲーム機は詳しくないのですが６４は６４bitＣＰＵだったと思うのですが？
３２を２個使っているわけではなかったと・・・

携帯電話の６５５３６色と言うのは２の１６乗＝６５５３６色です。
ＣＰＵの１６ビットは一度にやり取りするデータの巾（長さ）のことです。
関係あると言えば有りますけれど同じものと考えるのは違います。

２００万色と言う規格ありませんがけど例えとして解釈します。
１６ビットＣＰＵで表示出来るます。但し、描画に掛かる時間が長くて
実用的ではないでしょうね。

因みに、ＰＣ（Windows）では１６、２４、３２ビットと言う表現になります
２４ビットあれば実用上問題のない色を出せます。
因みに、２４と３２は色の三原色（ＲＢＧ）に分解して色の情報を持たせて
います。