ITパスポート 2020年 秋期 問65

表示画面の画像処理用のチップやAIの膨大な計算に使われるものはどれか【ITパスポート 解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 問題文のキーワードを見つける：
   • 「表示画面の画像処理用のチップ」→ グラフィックスに関係するハードウェア
   • 「AIにおける膨大な計算処理」→ 大量の計算を高速にできる装置
2. 選択肢の意味を確認する（略語の意味を思い出す）：GPU がグラフィックス用のプロセッサで、並列処理が得意であることを思い出す。
3. 並列処理が得意で、画像表示とAI計算の両方に使えるものを選ぶ → ウ を選ぶ。

選択肢別の誤答解説

• ア: AR（Augmented Reality：拡張現実）
  説明：現実の映像に情報を重ねて表示する技術やアプリのことです。ハードウェアのチップ名ではなく「技術の種類」です。したがって問題の「チップ」とは異なります。
• イ: DVI（Digital Visual Interface：デジタル映像用の接続規格）
  説明：パソコンとモニタをつなぐ映像出力の規格です。ケーブルや端子の種類であり、画像処理を行う「チップ」ではありません。端子（接続）と処理装置（チップ）を混同しないようにします。
• ウ: GPU（Graphics Processing Unit：グラフィックス処理装置）
  説明：画面表示のための描画処理を速くする専用プロセッサです。多数の演算ユニットで同時に処理する「並列処理」が得意で、その性質がAIの大量計算にも向きます。したがって最も適切です。
• エ: MPEG（Moving Picture Experts Group：動画圧縮の標準化団体およびその規格名）
  説明：動画や音声を圧縮するための規格（例：MPEG-2、MPEG-4）です。これも「処理をするチップ」ではなく、データの形式や圧縮方式を指します。

よくある誤解

1. 「GPUはグラフィックだけのもの」
   誤解：GPUは単に映像表示だけに使われると思われがちです。
   正解：GPUは同じ計算を大量に並行して処理するため、AIの学習・推論などにも広く使われます。
2. 「DVIやMPEGがチップ名だと思う」
   誤解：DVIやMPEGを見てチップ（ハード）だと誤認することがあります。
   正解：DVIは接続規格、MPEGは圧縮規格（標準）であり、いずれもチップそのものではありません。
3. 「GPUとCPUは同じ働きをする」
   誤解：CPU（Central Processing Unit：中央処理装置）と同じだと考える。
   正解：CPUは多様な処理を順序立ててこなすのが得意、GPUは同じ種類の計算を並列で大量に処理するのが得意です。

補足コラム

• 並列処理のイメージ：製造ラインで同じ作業をたくさんの作業員が同時に行うのがGPU、1人で複数の異なる作業を順にこなすのがCPUと考えるとイメージしやすいです。
• GPU の代表的なメーカーには NVIDIA（エヌビディア）や AMD（エーエムディー）があります。スマートフォン向けには Qualcomm の Adreno（アドレノ）や ARM の Mali（マリ）などのモバイルGPUが使われます。
• AIの用途では、GPUの他に TPU（Tensor Processing Unit：Google が開発したAI向けプロセッサ）などの専用アクセラレータも使われます。GPUは汎用的で導入しやすいため広く利用されています。

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