CPUの性能比較の方法は？ベンチマークの見方

新しくPCを買う、または組み立てるという場合にできるだけ性能の良いCPUを選びたいと考えます。しかし何を基準に性能比較をしたらよいのでしょうか。よくベンチマークから性能比較が行われますが、そもそもベンチマークとは何なのか、いろんなベンチマークがあるけどどれを見たらよいのかまとめてみます。

ベンチマークとは

CPU処理性能の指標

Central Processing Unit（CPU、中央演算処理装置）とは、PCの演算処理を担う人間でいう脳にあたる部品です。このCPUの処理能力が高ければ高いほど高性能なPCにつながるわけですが、型番やスペックを見ただけではいまいちCPU間の比較が難しい場合が多いです。 そこでCPUの性能を比較するための指標としてベンチマークが使われます。このベンチマークの値が高いほど、処理能力が高いCPUと言えます。しかしベンチマークといってもさまざまなものがあり、それぞれ計測する方法が異なるため、高いベンチマークの値を出すCPUが別のベンチマークでは値が低い、ということもあり得ます。 そのためベンチマークの値でCPUを選択するといっても、用途ごとに重視するベンチマークが異なると言えます。

SyntheticとReal Worldベンチマーク

ベンチマークを大別すると、Synthetic（合成）的なものとReal World（現実）的なものがあります。

Syntheticベンチマーク：

多種の処理動作をさせたときの評価値を基に、統計的に性能を評価する人工的なプログラムを使ったベンチマークです。PC全体の性能ではなく、パーツ単体の性能を評価できます。そのためベンチマークの値と、実際に使用したときの速度との間に誤差が生じやすいです。

Real Worldベンチマーク：

別名Applicationベンチマーク。実際に特定のアプリケーションを動かしたときの処理速度を基に評価されます。CPUやGPUといった特定のパーツだけでなく、PC全体の性能が反映されやすいため、実際に使用したときの動作に準じた評価をしやすいです。 一方でアプリケーションのテスト中に、パーツ単体の処理能力を最大まで引き出せない（他のパーツが足を引っ張っている、そもそもそんなに高性能でなくてもアプリケーションが快適、等）こともあり、CPU間に差のみられない場合があります。

シングルスレッド性能とマルチスレッド性能

現代のCPUは1つのCPUに複数のコアをもつマルチコアCPUが当たり前となっています。コアが多いほど同時に処理できる数が多いため、当然高性能になります。物理的なコアの数だけでなく、仮想的なコア（スレッド）の数も多いほど、一度の処理量が増えます。しかし、PCの使用用途によってはCPUのマルチコア（マルチスレッド）を活かし切れないことがあります。そのためCPUの性能を比較するときには、マルチスレッドの性能をみるべきか、単体のスレッド（シングルスレッド）の性能をみるべきか、場合によって変わってきます。ベンチマークもシングルスレッドを評価するもの、マルチコアスレッドを評価するものが存在します。

シングルスレッド：

ゲーミング用途ではシングルスレッドが重要視されます。マルチスレッドをうまく利用して動作できるゲームが数少ないためでです（DirectX11では最大で4コア、DirectX12では最大で8コアまでサポートしているが、そこまで使われることは少ない）。

マルチスレッド：

動画編集、画像編集、レンダリング等のクリエイティブ系の作業用途ではマルチスレッドが重要となります。またゲームをしながら配信、音楽を聴きながらネットサーフィン等の同時処理にもマルチスレッド性能が効いてきます。

比較する上での注意点

ベンチマークの値が高いCPUであっても、実際に使ってみると処理速度を遅く感じる場合があります。以下のような原因が考えられます。

ベンチマークの値は、絶対的なものではありません。 目的のソフトのベンチマークがあるなら、その値を基準に考えてみるのもよいでしょう。 とくに3Dゲームからの多種のベンチマークが存在します。

ベンチマークの種類

CPUの性能評価に使われるベンチマークの中でも、とくによく使われるものをあげてみます。

Pass Mark

• CPU単体の最大性能がわかる
• 圧縮、暗号化、物理学的な数値計算等の演算によるSyntheticベンチマーク
• シングルスレッド、マルチスレッドそれぞれの測定が可能

PC Mark

• 日常的に使われるソフトウェア（WebやOffice等）を使ったときの総合的な性能がわかる
• PCシステム全体のパフォーマンスを評価するReal World的ベンチマーク
• シングルスレッド性能が優位に働く

3D Mark

• 3Dゲームを動かすときの性能がわかる
• オリジナルゲームエンジンを使ったSyntheticベンチマーク
• シングルスレッド性能が優位に働くが、マルチスレッドへの最適化も進んでいる

Cinebench

• 3D CGアプリケーションを使うときの性能がわかる
• CGレンダリングを実際に行うReal Worldベンチマーク
• シングルスレッド、マルチスレッドそれぞれの測定が可能

まとめ

ここでは4つのベンチマークを紹介しましたが、使用用途ごとに以下のように使い分けるのが良いと思われます。