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 Intel-CPU最新情報


Intelのマルチコア戦略は第2段階へ

デュアルコアCPUもあっという間に普及が進み、すでにシングルコアCPUはエントリー向けのみとなっている。
今後Intelはさらなるマルチコア化を進め、クァッドコアCPUの普及に力を入れ始めた。
その先にはオクタコア(8コア)の姿も見え始めている。

◎目次
1. 第2世代Core2、「Penryn」とは
2. ”大革新”となる次世代アーキテクチャCPU「Nehalem」
Intel CPUロードマップ





"大革新”となる次世代アーキテクチャCPU「Nehalem」

Intelが2008年下期のリリースを目指して開発中のCPUが
「Nehalem」(ネヘーレン)だ。
PenrynがConroe(Coreアーキテクチャ)をベースとした改良型CPUであったのに対して、Nehalemでは全く新しいアーキテクチャ(設計)で作られた”大革新”とでもいうべき変化を遂げている。

○Point1:インターフェースのシリアル化

まずNehalemがこれまでのCPUと一番違う点はCPUとチップセットをつなぐ外部接続インターフェースだ。
現在のIntel-CPUではこのインターフェースに”FSB”と呼ばれるパラレル接続方式を使っているのはご存知の通りだが、このFSB方式にはデータ転送速度が高速化しにくいことや、配線が複雑・長大化するというデメリットが存在する。
そこでIntelがNehalemから採用するのが
”QPI”(Quick Path Interconnect)だ。
QPIはシリアル転送方式のバスであるため、FSBのようなデメリットがなくなり、転送速度の高速化や、スケーラビリティな接続を実現することが出来る。
IntelはFSBを1997年のPentiumUからずっと使ってきた。実に11年目にして外部接続インターフェースを変更することになったわけで、正に大革新と呼ぶにふさわしいだろう。

さらに上記のQPIへの変更に関連するが、Nehalemでは2コア〜最大8コアまでのバリエーションモデルを容易に作ることが出来るような高いスケーラビリティが実現されている。
実際IntelはNehalem世代で1CPUに8コアを搭載した
”オクタコア”の製品を投入する予定だ。


○Point2: ノースブリッジ機能の統合

Nehalemのもう1つの"革新”が従来チップセットとしてマザーボードに搭載されていたノースブリッジの機能をCPU内に統合したことだ。
これによりマザーボードのノースブリッジは不必要となり、チップ数を削減、結果コストや消費電力面で有利になるのだ。

ノースブリッジの機能は大きく分けて2つある。
1つがメモリコントローラー
2つ目にGPUとの接続インターフェース
これらの機能をNehalemはCPU内に統合しているのだ。

まずメモリコントローラーの統合。
現在のIntel-CPUはメモリへのアクセスをノースブリッジを介して行っているが、NehalemではCPUがメモリと直結され、より高速なメモリアクセスが実現される。
内蔵されるコントローラはDDR3メモリ対応のものとなるので、必然NehalemではDDR3メモリを用意する必要がある。

そしてGPUインターフェースの統合
具体的にはCPU内にPCI-Expressインターフェースを内蔵し、CPUとGPUを直接接続することになる。
また、詳しくは後述するがNehalemではGPUコア自体をCPU内に取り込んでいるモデルも存在する。
このタイプのCPUであれば、外付けGPUを接続する必要はなくなるのだ。これもコスト面でのメリットが大きい。


○Point3: ハイパースレッディングの復活

上記2つの革新に比べると地味ではあるが、Nehlaemでは”ハイパースレッディング”が搭載される。
これはPentium4時代に搭載され、Core世代では消えていた機能である。
概要としてはCPUコアの空き時間を有効に活用することで1CPUコアで同時に2スレッドのタスクを実行することができるようにするというもので、この機能により最大で40%程度のパフォーマンス向上が見込めるとされている。
1コアあたり2スレッド実行するため、クァッドコアNehalemでは8スレッド、オクタコアなら実に16スレッドを同時に実行できることになる。
マルチコアに最適化したアプリケーションであれば劇的な性能向上が期待でききるだろう。


○Point4: Nehalemは3バリエーション

ここまでは主にNehalemというコアの革新点について紹介したが、ここではNehlaemコアを搭載したCPUのバリエーションを紹介する。
現在のところNehalemでは3種類のバリエーションモデルが用意されることが判明している。
それが開発コード『Bloomfield』『Lynnfield』『Havendale』だ。
1つずつ、その特徴を紹介しよう。


・Bloomfield(ブルームフィールド)
BloofieldはNehalem世代では最も早い2008年の第4四半期に登場予定のCPUだ。
主にワークステーションやハイエンドPC向けに供給されることになる。現在の”Core 2 Extreme”のような位置づけだ。
コア同士がダイレベルで接続された”ネイティブ”なクァッドコアCPUで、トリプルチャネルのDDR3メモリコントローラが統合されている。

上でNehalemはノースブリッジ機能を統合していると書いたが、このBloomfieldはメモリコントーラーのみで、GPUインターフェースを統合していない。そのため従来どおりノースブリッジが必要になる。
その対応ノースブリッジがBloomfieldと同時期にリリース予定の『Tylersburg』(タイラスバーグ)となり、BloomfieldとTylersburgは前述の”QPI”によってシリアル接続されることになる。

これらの変更によりCPUソケットはLGA1366という新しいソケットになる。
このソケットは後述のLynnfieldやHavendaleとも互換性はないため、実質Bloomfield専用ソケットとなる可能性が高い。


・Lynnfield(リンフィールド)
Lynnfieldは2009年の上半期中の登場を予定しているCPUで、ネイティブクアッドコアCPUである。
Bloomfieldがハイエンド向けだったのに対しLynnfieldはより一般ユーザー向けのモデルで、現在のCore 2 Quad”シリーズの後継になると予測される。
LynnfieldではデュアルチャネルDDR3メモリコントローラーとGPUインターフェース(PCI-Express)を完全にCPU内に統合しており、ノースブリッジは不要である。
そのため、対応サウスブリッジである『Ibexpeak』(アイベックスピーク)と直接接続されることになる。
メモリやGPUも同様にCPUと直結する構成になる。

CPUソケットはLGA1160という、これまでのLGA775ともBloomfieldのLGA1366とも違うまったく新しいソケットになる。
今後はこのLGA1160ソケットがIntelの新しいスタンダードソケットになるのかもしれない。


・Havendale(ヘイブンデール)
Lynnfieldの同時期に登場予定の一般ユーザー向けデュアルコアCPUがHavendaleと呼ばれている。”Core 2 Duo”の後継となるモデルである。
Bloomfieldは他モデルと違いCPU内にGPUコアを内蔵しているのが特徴だ。
そのためPCにグラフィックボードを搭載する必要はなくなり、コストダウンにつながる。
(もちろんオプションでグラフィックボードを取り付けることもできる)

ちなみにHavendaleももちろんノースブリッジ機能を統合しているのだが、GPUコアまで内蔵した影響からか、その統合方法が他モデルと異なる。
具体的にはCPUコアとノースブリッジ機能が完全に(ダイレベルで)統合されておらず、1つのCPUパッケージ内で通常のCPUコア部分とノーブリッジ部分が分かれたマルチチップ構造になっているのだ。
マルチチップ構造にした場合、歩留まりの低下や開発サイクルの最適化などのコスト面で大きなメリットがあるが、Lynnfieldのようなダイレベルで統合した場合よりもパフォーマンスが低下すると言われている。

とはいえ外から見た場合はCPUパッケージ内にノースブリッジ機能を統合しているという点で根本的な違いはないため、この違いをエンドユーザーが意識する必要はさほどないのではないかと思う。
ちなみにHavendaleに対応するサウスブリッジはLynnfieldと同じ『Ibexpeak』である。

CPUソケットもLynnfieldと共通のLGA1160である。
おそらくLynnfieldとHavendaleは同じマザーボードで利用可能になるだろう。



コード Bloomfield Lynnfield Havendale
コア Nehalem
登場時期 '08Q4 '09H1
プロセス 45nm
ノースブリッジ統合
GPU統合 ×
メモリコントーラ トリプルチャネル
DDR3
デュアルチャネル
DDR3
対応チップセット Tylersburg
+ICH10
Ibexpeak
コア数 クァッド デュアル
同時実行スレッド 8スレッド 4スレッド
ソケット LGA1366 LGA1160
EM64T
HT
TDP 130W? 95W?



このようなまさに”大革新”と呼ぶにふさわしい進化を遂げたNehalem。まだ実際のパフォーマンスは見えてきていないが、今から期待してもいいのではないだろうか。




◎Intel CPUロードマップ

[更新休止中]

以上の情報や、その他情報の不足などの都合で書いていない情報をまとめて今後のIntelのCPUロードマップを作成したので参考にしてほしい

Intel-CPUロードマップ
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