はじめに
PCのパーツを選ぶ時、CPUのスペック表に「L1キャッシュ」「L2キャッシュ」「L3キャッシュ」といった見慣れない項目がありますよね。でも、多くの人はこう思うはずです…
キャッシュって何？多いと速くなるの？選ぶ時にどう関係するの？
私も自作を始めたばかりの頃、まったく意味がわかりませんでした。
結論から言うと、キャッシュはCPUのすぐそばにある小さなメモリ。作業用のメモ帳、ショートカット置き場みたいなイメージです。
キャッシュはCPU専用のメモ帳みたいな存在
普段、PCがデータを読み書きする時、情報は「メモリ（RAM）」に置かれています。ただ、メモリってCPUから見ると意外と遠いんですよ。
データを取りにいくまでに少し時間がかかる。そこで使われるのがキャッシュです。
キャッシュはCPUがよく使うデータを手元に置いておく場所。
例えるならこうです。
- メモリ（RAM）＝本棚にしまってある辞書
- キャッシュ＝机の上に開いてあるページ
本棚から毎回取りに行くより、机の上に広げておいたほうが圧倒的に早い。この、机の上に開いてあるページのスペースが大きいほど、作業がスムーズになるわけです。
L1 / L2 / L3 の違いは、距離と広さ
キャッシュには階層があります。距離が近いほど速く、容量は小さいという関係です。
- L1：CPUコアのすぐ横。とにかく速い。でもすごく少ない。
補足：L1は多くのCPUで命令用（L1i）とデータ用（L1d）に分かれているため、命令の読み込みとデータの読み書きが干渉しにくく、より効率的に動けます。 - L2：L1より少し広いけど、ちょっと遅い。コアごとに割り当てられていることが多い。
- L3：さらに広い。複数コアで共有されることが多い。
これも例えると理解が早いです。
- L1＝机に置いた付箋メモ（すぐ使えるけど容量少ない）
- L2＝机の引き出し（それなりの容量）
- L3＝デスクの横にあるキャビネット（大容量だが取り出しに手間がかかる）
距離が近いと速い、でも容量は小さい…そんな関係です！
キャッシュが多いと何が変わるの？
キャッシュが多いと、
- 同じ作業をするときにデータを探す回数が減り
- メモリにアクセスする回数も減る
つまり、CPUの無駄な待ち時間が減って、処理がスムーズになる。
特に影響するのは、こんな場面です。
- ブラウザでタブを大量に開く
- プログラムやアプリが何度も同じデータにアクセスする
- ゲームで同じ情報を繰り返し参照する
ゲームでは、一瞬の判断が必要なので、キャッシュが効く場面は多いです。ただしこの効果はタイトルや解像度、GPUの状況によって左右される点は後半で詳しく説明します。
キャッシュが少ないとどうなる？
- データを取りにメモリまで行く回数が増える
- そのぶん遅延（待ち時間）が発生する
一応動くけど、なんとなくもたつく。そんな印象になります。CPUのクロック（GHz）が高くても、キャッシュが少ないと性能が出ないことがあるのはこのためです。
キャッシュはどうやって選べばいいの？
キャッシュの説明を聞くと、つい「キャッシュが多い方が強い」って思いがちですが、実際はバランスが大事です。CPUの性能は、キャッシュだけで決まるわけではありません。
見るべきポイントは最低でも次の要素です。
- コア数
- クロック（動作周波数）
- IPC（1クロックあたりの処理量）
- アーキテクチャ（設計）
- メモリ速度・帯域幅
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同じ世代のCPUで迷ったら、L3キャッシュをチェック
L3はコア全体の共有キャッシュであることが多く、容量が大きいほど同時処理に強くなる傾向があります。ゲームなど、同じデータを繰り返し参照する処理で影響が出やすいのはこのためです。
言い方を柔らかくすると、キャッシュが多いと特にCPU負荷が高くなりがちな場面での最低フレーム（1%/0.1% lows）や応答性に良い影響が出ることが多い、ということです。
ただし効果はゲームや解像度、GPU側のボトルネックによって変わります。
AMDのX3D（3D V-Cache）の話 — なぜゲームで強いのか？
AMDのX3Dは、L3キャッシュを物理的に積み増す技術です。これにより、ゲームで頻繁に参照されるデータをCPUの近くに置けるため、フレームの安定に寄与するケースが多く見られます。
- 実際のレビューでは、低解像度やCPU負荷が効きやすい場面でX3Dが有利になることが繰り返し報告されています。
- ただし注意点もある：一部マザーボードやBIOS設定で相性の報告が出ている例があるため、導入前にはベンダーの互換情報やBIOS最新版の確認を推奨されています。
要するに、X3Dはゲーム向けの明確なアプローチで有効ですが、導入時の周辺チェックは忘れないように、ということです！
具体的に、キャッシュはどう見ればいい？
CPUのスペック表を読むときのチェックリストはこれだけで十分！
- 比較は同じ世代・同クラスで行う
世代やアーキテクチャが違えば、同じL3容量でも効き方が違う。 - L3キャッシュが多い方が有利（特にゲーム寄りの用途）
ただし、差は他の要素と組み合わさって出る。 - メモリ速度・帯域も合わせて見る
キャッシュが効いてもメモリ側がボトルネックだと効果が相殺されることがある。 - 用途に応じて優先度を決める
ゲームや低レイテンシを重視するならL3を意識。レンダリングなど帯域重視ならメモリ・コア数重視。
逆に、世代違いや用途が異なるCPUを単純にキャッシュ容量だけで比較するのは意味がない点に注意してください。
結局、キャッシュは多い方がいい？
まとめるならこう言えます。
- キャッシュはCPUのすぐ横にある作業スペース
- 近いほど速い、高い階層ほど容量が大きい
- L3が多いCPUは、ゲームなど繰り返し参照の多い処理で有利になる傾向がある
- ただしL3だけで決めるのはNG。IPC、コア数、メモリ速度などと合わせて判断する
- X3DはL3増強でゲームに効きやすいが、導入時の互換確認は必須
最後にひとこと
自作PCって、スペック表を見ていると難しい用語が多いですよね。でも、その裏にある仕組みが分かると、CPUの選び方がずっとシンプルになります。
- ゲームを快適にしたい
- 応答性やキビキビ感を重視したい
そんな人は、L3キャッシュをちょっと意識してみてください。数字に強くなると、PC選びはもっと楽しくなる…かも？
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