ITパスポート講座(ネットワーク)

なぜAIではGPUを使うのか?CPUとGPUの違いを解説【ITパスポート講座⑬】

こんにちは、インフラエンジニアのryuです。

今回は、なぜAIではGPUを使うのか。AIでGPUを使う理由は、簡単で大量の計算を素早くできるからです。CPUとGPUの仕組みを理解すれば、AIでGPUがよく使われる理由が分かります。 CPUとGPUの違いを解説していきます。

なぜAIではGPUを使うのか?

なぜAIではGPUを使うのか?

その理由は、GPUは単純な計算を素早く行うことができるからです。さらにPCには、GPUが大量に搭載されているため、並行して計算できるからです。

詳しく解説していきます。

GPUとは?

そもそもGPUとは何でしょうか。GPUとは、Graphics Processing Unitの略で、画像処理を行うものです。動画や画像のデータを処理するために使われます。

PCゲームでGPUをよく使います。シューティングゲームなどの動きの激しいゲームでは、高性能なGPUを使用しないと、動きが悪く見えるからです。

GPUの使用用途

最近、ディープラーニングが流行し、GPUが使われるようになりました。では、AIでGPUが使われるようになったのか、その理由はAIの計算方法に理由があります。

AIは大量の計算を行う

AIは大量の計算を行います。人口知能は大量のデータを計算し、予測を確立的に出しているだけです。

例えば、AIの画像処理では、大量の画像データをデータ化し、計算を行います。数百から数万の行列データの掛け算や足し算を行うためには、並列して高速に計算をする必要があります。また、掛け算足し算のような、単純な計算のため複雑な処理は必要ないのです

AIの詳しい計算方法はここでは割愛させていただきます。私もAIを勉強中なので、そのうち投稿していきたいと思います。

CPUとGPUの違いを解説

先ほどの説明で GPUとは、Graphics Processing Unitの略で、画像処理を行うものと説明しました。では、CPUとは何でしょうか。

CPUとは?

CPUとは Central Processing Unitの略で、PCの演算や制御を行う脳みそのような部分です。

CPUの画像

CPUは、64bitや32bitと、一度に扱える情報量が多くあります。ソフトをインストールするとき64bitや32bitを選択すると思います。これは、CPUが64bitの場合、一度の処理で64bit扱えるということです。32bitだと64bitの倍の時間がかかってしまいます。扱える情報量が多い分、複雑な処理ができます。

また、CPUはコア数が少ないです。普通のノートPCでは4~16個程度でしょう。コア数が多ければ、同時に多くの処理ができるようになります。

CPUとGPUの比較

最後に、CPUとGPUの比較を以下の表にまとめます。

CPUGPU
用途演算や処理画像処理
特徴複雑な計算単純な計算
コア数数個数千個

さいごに

今回は、なぜAIではGPUを使うのか、CPUとGPUの違いを解説しました。CPUとGPUの違いは、最近までよくわかっていませんでしたが、AIの勉強をしたときに理解できました。ITパスポートでも出題されるので、覚えておきましょう。

About me
大手メーカのIT部門→上場ベンチャーでフルスタックエンジニアやってます。エンジニア歴は8年目。 サーバ、ネットワーク、セキュリティ、クラウドについて投稿します。 AI、ARも勉強中です! youtubeでも技術ネタを発信していきます。↓のアイコンよりご覧ください!

UdemyでIT講座をチェック!

  • セールだと1500円前後!
  • 無料サンプル講義動画・無料講義動画あり!
  • 気に入らなければ30日間返金保証!