GPU
Graphics Processing Unit
じーぴーゆー
画像処理に特化した演算装置。多数の演算コアによる大規模並列処理が可能で、組込みシステムではグラフィックス描画のほか、AIの推論処理やGPGPU(汎用計算)にも活用される。
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他の資格での定義
画像処理に特化した演算プロセッサ。大量の並列演算処理が得意で、3Dグラフィックスの描画を高速に行う。近年はAIの学習処理にも広く利用されている。
画像処理に特化したプロセッサ。多数の演算コアを持ち並列処理に優れる。近年は機械学習やHPC(高性能計算)にも活用されている。画像描画の高速化のために開発された。
大量の並列演算に特化したプロセッサ。元々は画像処理用だが、GPGPU(汎用GPU計算)として機械学習の訓練や科学技術計算にも利用される。数千のコアを持ち、行列演算などを大規模に並列処理できる。
多数の演算コアで大量のデータを並列に処理するプロセッサ。本来は画像の描画処理用だが、行列演算が得意なため、深層学習の学習・推論や科学技術計算にも広く使われる(GPGPU)。生成AIの開発を支える主要な計算資源となっている。
Past Exams
過去問での出題
過去問で 13 回出題(ITパスポート試験 9・応用情報技術者試験 3・基本情報技術者試験 1)。うち 2 回は用語そのものを問う問題です。
- 令和8年度 基本情報技術者試験 科目A 公開問題 問3用語を問う問題(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 令和7年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問57(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 令和7年度 ITパスポート試験 公開問題 問67正解の選択肢(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 令和7年度 ITパスポート試験 公開問題 問81選択肢(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 令和5年度 ITパスポート試験 公開問題 問85選択肢(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 令和4年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問8(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 令和3年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問10(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 令和3年度 ITパスポート試験 公開問題 問64選択肢(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 令和2年度 10月 ITパスポート試験 問65正解の選択肢(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 令和元年度 秋期 ITパスポート試験 問73選択肢(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
出典: 独立行政法人情報処理推進機構(IPA)の過去問題。問題文は IPA のサイトの PDF で確認できます。「用語を問う問題」は、この用語の説明や特徴そのものを問う問題です。「選択肢」は、問題文ではなく選択肢に出たものです。用語名で照合しているため、関係の薄い問題が含まれることがあります。
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CPU機能を1つの半導体チップに集積した集積回路。演算装置(ALU)、制御装置、レジスタで構成される。外部にメモリやI/Oを接続して使用する。組込みシステムではARMアーキテクチャが広く普及している。
CPU、メモリ(ROM/RAM)、I/Oポート、タイマ、AD変換器などの周辺回路を1チップに集積した集積回路。マイコンとも呼ばれ、家電、自動車、産業機器など幅広い組込み機器に使用される。
ARM社が開発したRISCベースのプロセッサアーキテクチャ。低消費電力と高性能を両立し、スマートフォン、IoTデバイス、組込み機器で広く採用される。Cortex-M(マイコン向け)、Cortex-R(リアルタイム向け)、Cortex-A(アプリケーション向け)の3シリーズがある。
命令セットを単純化し、各命令を1クロックサイクルで実行できるようにしたプロセッサアーキテクチャ。パイプライン処理との親和性が高く、組込みプロセッサ(ARM等)で広く採用される。CISCと対比される概念。
命令の実行を複数のステージ(フェッチ、デコード、実行、メモリアクセス、ライトバック等)に分割し、各ステージを並行して処理する技法。スループットが向上するが、分岐予測ミスやデータハザードによるパイプラインストールが課題となる。
複数のCPUコアを1つのチップに搭載したプロセッサ。並列処理による性能向上が可能だが、組込みシステムではコア間の排他制御やリアルタイム性の保証が課題となる。AMP(非対称型)とSMP(対称型)の構成がある。
