【解説】
クアッドコア時代のCPU新事情［インテル編］

TICK TOCK戦略に基づき、サーバ／デスクトップ／モバイルの各レイヤでマルチコアCPUを推進

（2008年05月21日）

次期アーキテクチャ採用のNehalemは今年後半に登場

　Nehalemとは、Coreマイクロアーキテクチャに次ぐ、次世代マイクロアーキテクチャを採用したCPUの開発コード名である。Nehalemという名称は、米国オレゴン州北西部の小さな町に由来している。Nehalemは、もともと米国北西部のTillamookというアメリカ原住民を指していた。

　偶数年に新しいマイクロアーキテクチャを発表するIntelのTICK TOCK戦略にのっとり、Nehalemではマイクロアーキテクチャが刷新され、現在のCoreマイクロアーキテクチャを採用したCPUから大幅に性能が進化するようだ。うわさでは、インテルが1995年にPentium Proをリリースして以来、最大の進化となると言われている。

　以下では、Nehalemに搭載される主な新機能を紹介する。
　

メモリ・コントローラをCPUコアに統合

　Nehalemで採用される新マイクロアーキテクチャの設計思想／構造上で最大の変更点は、内蔵メモリ・コントローラ（メモリ間でデータの入出力を処理するために使われるチップ）だと言える。Intelは、Nehalemの登場により、ノースブリッジ・メモリ・コントローラは不要になると明言した。メモリ・コントローラをCPUコアに内蔵することで、FSBによるスループットの制約を回避できるという。

　メモリ・コントローラを統合した結果、データ転送レートは最大32Gビット秒に拡張された。Intelが野心的なマルチコア計画をNehalemで実現しようとしている点を考慮すれば、この転送レートが持つ意味は大きい。なお、内蔵メモリ・コントローラの名称は「Intel QuickPath Interconnect」である。

　Intelが内蔵メモリ・コントローラへの移行を決めたことに対し、AMD派の間では、「Intelは、何年も前にAMDが実現したことを、今ごろになってようやくその価値を理解したようだ」とやゆする声が上がっている。内蔵メモリ・コントローラにより、メモリのアクセス・スピードとレイテンシを改善するほか、消費電力も低減することが可能になる。
　

グラフィックス機能をCPUに統合

　Intelは2007年9月、Nehalemにグラフィックス機能を統合することも発表した。つまり、GPU（Graphics Processing Unit）コアがCPUと同じチップ上に配置されるわけだ。

　ちなみに、Intelの内蔵グラフィックス機能とAMDのグラフィックス機能の違いのポイントとしては、Nehalemでは、AMDが「Fusion」（開発コード名）で計画しているようなダイ・レベルでのGPUの統合は行われないという点が挙げられる。
　

メモリはDDR3 SDRAMをサポート

　Nehalemでは、より高速・低消費電力なメモリであるDDR3 SDRAMをサポートする。これも、アーキテクチャ上の大きな変更点だと言える。
　

　ここまでNehalemの主な新機能を見てきたが、その他にも、CPUの高速化技術であるハイパースレッディングや同時マルチスレッディングに改良が施される。これにより、複数のCPUコアがサイクルとメモリをプールすることで、アプリケーションを快適に実行できるようになる。加えて、L2およびL3レベルでの共有キャッシュ機能が改善されることから、CPUの実行効率はいっそう高まるはずだ。

　また、Nehalemは、1枚のダイにすべてのコアを実装する、いわゆるネーティブなクアッドコア／8コアを達成するために、ゼロから構築された次世代マイクロアーキテクチャである。したがって、2009年には、2個の8コアCPUで構成された16コア・プラットフォームが登場する可能性は非常に高いと言える。

　ただし、Nehalemが登場しても、ダイ・サイズが縮小されるのはまだ先の話となる。それが実行されるのは、Intelが現在、「Westmere」（開発コード名）と呼んでいるCPUからである。2009年にリリース予定のWestmereは、Nehalemのマイクロアーキテクチャを実装しつつ、32nmプロセスを適用する計画だ。IntelがTICK TOCK戦略を今後も維持していくと仮定すれば、2010年には「Sandy Bridge」（開発コード名）と呼ばれる、Nehalemの次となるまったく新しいマイクロアーキテクチャが登場することになる。

　個々のCPUレベルで見ていくと、デスクトップPC向けNehalem（開発コード名「Bloomfield」）の第1弾は、2008年後半にリリースされる予定である。インターネット上では、Bloomfieldのクアッドコア版には、8MBの共有L3キャッシュが搭載され、3つのDDR3メモリ・チャネルをサポートするとの憶測が流れている。2008年第4四半期には、Bloomfieldの8コア版も発表されるという。

　Intelは、サーバ向けとして「Beckton」（開発コード名）と「Gainestown」（開発コード名）の2種類のCPUを開発中だ。これらについてもインターネット上では、Becktonはネーティブな8コアCPU（デュアルソケット構成の場合は16コア）、Gainestownは比較的Bloomfieldに近いスペックになるとうわさされている。

モバイル向けCPUでも攻勢を強めるIntel

　Intelは今年3月、CPUとチップセット、ワイヤレス・アダプタをすべて一新したモバイル・プラットフォーム「Centrino 2」（開発コード名「Montevina」）を発表した。Centrino 2の新しいチップセットは、「Cantiga」（開発コード名）と呼ばれ、モバイル向けとして初めて1,066MHz FSBを搭載する。

写真3：Atomを搭載したMIDのコンセプト・モデル（写真は韓国LGが開発したもの）

　新しいワイヤレス・アダプタ（開発コード名「Shiloh」）は、ワイヤレス信号を理論上では最長30マイル先まで伝送できる、長距離ワイヤレス通信規格のWiMAXをサポートする計画だ（ただし、WiMAXはまだ実用レベルで普及していない）。また、Centrino 2は、PCをディスプレイや外部音源に接続するための新規格「DisplayPort」をサポートする。

　さらにIntelは、「Silverthorne」という開発コード名の下に開発を進めていた新型の低電力モバイルCPU「Atom」を今年3月に発表した（関連記事）。45nmプロセスを適用したAtomは、とりわけ成長が著しいインターネットに対応した携帯端末の分野をターゲットにしている。Intelは、Atomがターゲットにしているそうした携帯モバイル・デバイスをMID（Mobile Internet Device）と呼んでいる（写真3）。

　Atomで特筆すべき点は、消費電力がきわめて低いことだ。Intelによれば、Atomの消費電力は同社製デュアルコアCPU（最も低消費電力）の約15分の1にすぎないという。（［AMD編］はこちら）

（月刊Computerworld 2008年7月号に掲載）

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