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クラウドコンピュート

vCPU ぶいしーぴーゆー

vCPU仮想CPUコアハイパースレッディング処理能力EC2
vCPUについて教えて

簡単に言うとこんな感じ！

クラウドの仮想マシンに割り当てる「仮想のCPUコア」のこと。物理CPUの論理的な分割で、多いほど並列処理が速い。ただし「vCPU数＝物理コア数」ではないから、ベンチマークで実力を確かめるのが大事だよ。

vCPUとは

vCPU（Virtual CPU）とは、仮想マシンに割り当てられる仮想的なCPU処理単位のことです。クラウドプロバイダーは物理サーバーの1つのCPUスレッド（または論理コア）を1vCPUとして提供することが多く、ハイパースレッディングを有効にした物理コアは2つのvCPUとして提供されます。

vCPU数は仮想マシンの並列処理能力に直結します。シングルスレッドのアプリケーションではvCPUが多くても効果は限定的ですが、Webサーバーのように多数の同時リクエストを処理する用途では、vCPUが多いほどスループットが向上します。

ただし、vCPUは物理CPUとは異なり「ノイジーネイバー問題」（同じ物理ホスト上の別VMのCPU使用率の影響を受ける）が起こることがあります。安定した性能が必要な場合はDedicated HostやベアメタルインスタンスでCPUを占有します。

vCPUと物理コアの関係

物理構成論理コア数vCPU数（一般的）
物理コア1（HT無効）11 vCPU
物理コア1（HT有効）2（論理コア）2 vCPU
物理コア64（HT有効）128最大128 vCPU分

インスタンスサイズとvCPU数の例（AWS EC2 m7i系）

インスタンスvCPUメモリ用途目安
m7i.large28 GB小規模Webアプリ
m7i.xlarge416 GB中規模API
m7i.2xlarge832 GB中規模DBレプリカ
m7i.4xlarge1664 GB大規模アプリ
m7i.16xlarge64256 GB大規模DB・分析
m7i.metal-48xl192768 GBベアメタル相当

歴史と背景

インテルが2002年にHyperThreading（同時マルチスレッディング）を導入し、1つの物理コアで2スレッドを処理できるようになりました。これが「論理コア」の概念を生み、クラウドでのvCPU提供の基盤となりました。

2010年代後半から、AMDのEPYCプロセッサがコア密度・コスト効率でIntel Xeonを上回るようになり、AWSのm5aシリーズなどAMD搭載インスタンスが登場しました。さらに2018年以降はAWS GravitonのようなARMベースの独自プロセッサが「vCPUあたりのコスト効率」を大幅に改善しています。

vCPU数と処理性能の関係

vCPU数とスループットの関係（概念図） vCPU数 スループット マルチスレッドアプリ シングルスレッドアプリ 2 4 8 16 32 シングルスレッドではvCPUを増やしても効果は限定的

関連する規格・RFC

規格内容
Intel VT-x / AMD-VCPUレベルの仮想化支援機能の仕様
NUMA（Non-Uniform Memory Access）マルチソケットCPUのメモリアクセス最適化

関連用語