cpu コア毎の使用率 と cpu全体の使用率の理解

Question

例えば、4コアのCPUで、
並列化の工夫がされていない、アプリで負荷をかけて、コア2の使用率を100%とした場合、
CPU全体の使用率も100%になっているのでしょうか。

それとも、

コア1 - 100%
コア2 - 100%
コア3 - 100%
コア4 - 100%
の状態で全体として100%の使用率ということでしょうか。
もしコア毎に100%使った場合に全体が100%となるのであれば、
コア数が少ないCPUの方が、単一で大量の負荷がかかるプロセスを動かすのには向いているということになると思います。

cpuに詳しくないため、このあたりの解釈が上手くいきません。
どのように考えるべきでしょうか?

Comments

[AbeTakashi]

そもそもその「CPU全体の使用率」は何を見ておっしゃってるのでしょうか？ Windowsのタスクマネージャーでしょうか？ それとも他のOSの他のツールでしょうか？ その辺の前提条件をしっかり書いて頂かないと、たぶん誰も答えられないのではないかと思いますので、その辺はしっかり質問文に追記された方がいいと思います。

[akiyama_pga]

ありがとうございます。
確かに質問すらできないレベルの知識であったため、答えるのが難しい文となっておりました。
専用書などを用いて、しっかりと基礎固めして参ります。

Answer 1

CPU使用率とは、だいたいは演算機の使用率のことです。(メモリも含むこともあるけど、ここでは略)
そして大抵の場合、コアと言えば演算機は独立しています。

たとえば100%で動かした時に2Gops(operation per second)の演算を実行できるコアがあるとして、
このコアを4つ搭載したCPUでは、全コアをフル稼働で動かすと8Gopsの演算が実行できるわけで、1コアだけに100%負荷をかけるとCPU全体での25% 使用率となります。
これがHyperThreadingとかで演算機が共有された、2コア4スレッドのCPUで、全コアフル稼働の時5Gopsだというなら、(タスクマネージャがなんと言おうと)、1スレッドだけが100%負荷をかけるとCPU全体での使用率40%です。

Comments

[akiyama_pga]

拙い質問に対し、的確に御回答いただきありがとうございます。
ハイパースレッディングという技術につきまして、
少し勉強しまして、全く別のプロセスであろうと、スレッド単位でコアのスレッドに仕事をさせることができるということがわかりました。

プロセスA ---- コア1
|
|---------- コア2

全体で100%という演算機使用率を、各コアに等分ずつ分け与えられ、各コアは与えられた以上の処理は上打ちしてできなくなるものだと認識でおりましたが、
この技術があれば、あるコアが100%使い切った場合でも別のコアに助力させることができ、
全演算機使用率を1つのコアに全振りしたCPUに劣るデメリットを100%といかないまでもカバーできるのだと思いました。

CPU使用率はしっかりとCPUを理解していないと解釈に誤りが起こることもわかりました。
CPUの世界は奥が深く、しっかり学んでいく必要があると感じました。