CPU依存

コンピュータサイエンスでは、タスク、ジョブ、またはプロセスが完了するまでの時間が主に中央プロセッサの速度によって決まる場合、そのタスク、ジョブ、またはプロセスは CPU バウンド (またはコンピューティング バウンド)であると言われます。この用語は、そのようなワークロードを実行しているコンピュータの状態を指すこともあります。その状態では、プロセッサの使用率が高く、おそらく数秒または数分間 100% の使用率になり、周辺機器によって生成された割り込みがゆっくりと処理されたり、無期限に遅延されたりすることがあります。^{[引用が必要]}

CPU 依存のジョブは、実行時間のほとんどを実際の計算 (「数値計算」^[1] ) に費やします。これは、ネットワークやストレージ デバイスなどの周辺機器との通信や待機(代わりにI/O 依存になります) とは対照的です。このようなジョブは、基盤となるアルゴリズムがマルチスレッド化に対応している場合、多くの場合、マルチスレッド化などの並列化手法の恩恵を受けることができ、複数のCPU コアにワークロードを分散し、シングル コアではなくマルチコアのパフォーマンスによって制限されるようになります。

CPU バウンディングの概念は、コンピューターのコンポーネント間のデータ パスが単純で、あるコンポーネントが動作しているときに別のコンポーネントがアイドル状態になっていることを視覚的に確認できた初期のコンピューターで開発されました。コンポーネントの例としては、CPU、テープ ドライブ、ハード ディスク、カード リーダー、プリンターなどがあります。周辺機器を主に使用するコンピューターは、I/O バウンドと特徴付けられました。コンピューターが頻繁に CPU バウンドになるということは、CPU をアップグレードするかコードを最適化すると、コンピューター全体のパフォーマンスが向上することを意味します。

複数のバス、並列処理、マルチプログラミング、プリエンプティブスケジューリング、高度なグラフィック カード、高度なサウンド カード、および一般的に負荷の分散化が進んだことで、特定のコンポーネントが常にボトルネックになっているとは考えにくくなりました。コンピュータのボトルネックはコンポーネント間で急速に移行する可能性があります。さらに、最新のコンピュータでは、他のコンポーネントへの影響を最小限に抑えながら CPU 使用率を 100% にすることが可能になっています。最後に、最新のコンピュータに要求されるタスクでは、まったく異なるコンポーネントが重視されることが多いため、1 つのタスクのボトルネックを解決しても、別のタスクのパフォーマンスには影響しない可能性があります。これらの理由から、CPU をアップグレードしても必ずしも劇的な効果があるわけではありません。CPU に縛られるという概念は、現在、最新のコンピューティング パフォーマンスで考慮される多くの要素の 1 つです。

• I/Oバウンド
• 記憶に縛られた

• CPUバウンドの説明
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