ちょこっとコラム[米IntelがPenryn/Nehalemの詳細を公開]

('07/04/02)

米Intelが次世代CPUのPenryn(2007年第2四半期リリース予定)、及び、次々世代CPUのNehalem(2008年リリース予定)の詳細を公開しました。CPUは自作パソコンで最も重要なパーツであるだけに注目度が高いので、このページでちょこっとふれてみたいと思います。

Intelは伝統的にチックタック型アプローチと呼ばれている戦略でCPUをリリースしており、まずはアーキテクチャを変えずにプロセス技術の細微化を行いCPUをリリースする。そして、次のリリースではプロセス技術の細微化は行わずにプロセッサアーキテクチャを更新する。自動車のマイナーチェンジ(前者)、フルモデルチェンジ(後者)と同じような感じです。で、現行CPUのMerom/Conroeが新アーキテクチャだったので、次世代CPUのPenrynはマイナーチェンジで、次々世代CPUのNehalemがフルモデルチェンジにあたります。


Penrin

まず、Penrinについてですが、上でマイナーチェンジと書いた割りには変更点が盛りだくさんです。

  • ブランド名に従来通り「Intel Core」「Xeon」のブランド名でリリース(現行同様)
  • 最大4コア(現行同様)
  • プロセス技術が細微化され45nmになります。(現行は65nm)
  • トランジスタのゲート絶縁膜の素材を変更。これにより、スイッチング速度の向上、及び、リーク電流の削減が図られ、パフォーマンスと消費電力の両面での向上が期待できる。
  • 3Ghz越えの製品が実現される。
  • L2キャッシュの50%増量、デュアルコアで6MB、クアッドコアで12MBまで搭載可能になります。
  • SSE4命令の実装
  • 除算器にRadix16と呼ばれる技術を採用し2倍に高速化される。これにより、浮動小数点演算速度および整数演算速度が向上する。
  • Virtualization Technology(VT)の強化し、仮想マシンの性能が20%～75%向上する。
  • メモリのロード手順を最適化することで、メモリアクセス速度が向上
  • 「Super Shuffle Engine」を実装。SSEデータフォーマットの操作が最適化されレイテンシが削減される。
  • 128bit長の命令を1クロックで実行可能になり、SSE2/3/4命令が2倍の速度になる。
  • サーバー用途ではFSBが1600MHzに高速化される。
  • アイドル時の消費電力を大幅に減少させる「Deep Power Down Tecnology」が実装される。(モバイル版)
  • 一方のコアがアイドル状態の時、もう一方のコアのパフォーマンスを増大させる「Dynamic Acceleration Tecnology」が実装される。(モバイル版)

これらの変更でサーバー向けでは最大45%、デスクトップ向けでは20%以上の性能向上になるらしいです。


Nehalem

Nehalemではアーキテクチャが大幅に刷新されるようで、Intelでは、Pentium Pro以来最大のアーキテクチャ変更と言っているらしいです。現行CPUのMerom/Conroeの時もそんなことを言っていたような気がしますが、きっと気のせいでしょう。実際FSBが置き換えられるという点は正直驚きました。

  • 4命令同時実行(現行同様)
  • 最大8コア
  • Hyper-threadingに近いSimultaneous Multi-Threading技術を実装し、1コアで2スレッドを仮想的に同時実行が可能になる。
  • マルチレベル共有キャッシュ
  • GPUの統合
  • パラレル技術のFSBから超高速なシリアル技術のシリアルインターコネクト(CSI)が実装される。シリアルインターコネクト(CSI)には、CPUダイやメモリなどが接続される。
  • CPUにメモリコントローラを内蔵し、メモリレイテンシを改善
  • 「Application Targeted Accelerators(ATA)」を実装。CRCなどの非常に良く使われるプログラムをハードウェアで実装する。

最大8コアで各コア2つのスレッドの並列実行が出来るので、最大16スレッドの同時実行が可能になります。まだ分からないことがたくさんありますが、これから徐徐にあきらかになっていくでしょう。


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