第1回|AIチップってなに?CPU・GPU・TPUをやさしく整理

AIと未来

【AI時代のチップ入門|速さだけじゃない「本当の競争」】

このシリーズでは、AIを支えるチップの世界で、
今どんな競争が起きているのかを見ていきます。


最近、ニュースやネットで
「AIチップ」
「GPU不足」
「半導体が重要」
といった言葉を見かける機会が増えてきました。

ただ、こう感じる人も多いのではないでしょうか。

  • それって自分のパソコンの話なの?
  • AIの話って、どこか遠い世界の話に感じる
  • 言葉が多くて、正直よくわからない

第1回となる今回は、
細かい技術の話には踏み込まず
まずは言葉と役割を整理するところから始めます。


「半導体」と「チップ」は同じもの?

最初に、よく混同されやすい言葉から確認しておきましょう。

半導体とは

半導体は、材料や技術の名前です。
電気を通したり、通さなかったりできる性質を持ち、
今のパソコンやスマホに欠かせない存在です。

チップとは

チップは、半導体を使って作られた部品そのものです。
実際に機械の中に入って、計算や処理を担当しています。

イメージとしては、

  • 半導体:材料や技術の分野
  • チップ:完成した部品

という関係です。


CPU・GPU・TPUは、それぞれ何をしている?

次に、よく出てくる3つのチップを見てみましょう。
ここでは役割の違いだけを押さえれば十分です。


CPU:全体をまとめる司令塔

CPUは、コンピュータの中心となる存在です。

  • さまざまな処理を順番にこなす
  • 判断をして、他の部品に指示を出す

私たちが使うパソコンやスマホには、必ず入っています。


GPU:同じ計算を一気にこなすのが得意

GPUは、もともと映像を表示するために使われてきました。

  • 同じような計算を
  • たくさん同時に処理できる

この特徴が、AIの計算とも相性がよかったため、
近年とても注目されるようになりました。


TPU:AI専用の計算係

TPUは、AIの計算に特化したチップです。

  • 一般のパソコンに入っているものではありません
  • 主に、大規模なAIを動かすために使われます

今回は「こういう役割のものがある」と知っておけばOKです。


私たちのパソコンの話?それとも別の世界?

ここで、少し視点を整理しましょう。

私たちの身近な世界

  • 家や学校のパソコン
  • スマートフォン
  • ゲーム機

ここでは主に、CPUとGPUが活躍しています。


ニュースで出てくるAIの世界

一方で、ニュースに出てくるAIサービスは、

  • 翻訳
  • 画像生成
  • 大規模なAIモデル

といった、非常に多くの計算を必要とします。

これらは、
データセンターと呼ばれる巨大な施設で動いており、
高性能なGPUやTPUが使われています。

同じ「チップ」の話でも、
使われる場所と規模がまったく違う
という点が重要です。


なぜ今、チップの話題が増えているのか

理由はとてもシンプルです。

  • AIの利用が広がった
  • 必要な計算量が一気に増えた
  • それを支えるチップが注目されるようになった

つまり、

AIの進化の裏側で、
「計算を担うチップ」が主役に近づいてきた

という状況が生まれているのです。


今回は「整理」ができれば十分

第1回では、

  • 半導体とチップの違い
  • CPU・GPU・TPUの役割
  • 私たちの世界とAIの世界の違い

を整理しました。

ここでは、
どれが一番すごいか、
どの会社が勝っているか、
といった話はしません。

まずは、
話題についていける土台を作ることが目的です。


次回予告

次回は、
第2回|GPUはなぜAIに強い?CPUとの役割の違いを整理する
をテーマに、GPUが注目されるようになった理由をもう少しだけ掘り下げます。

「なぜGPUが主役になったのか」を知ることで、
このシリーズの話が少しずつつながっていくはずです。

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