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6コア、12スレッド実行などIntelが32nm版CPUの計画を公表

開発コード名Westmere、PC向けは2009年第4四半期に投入

金子 寛人=日経WinPC 2009/02/11 日経WinPC

 Intelは米国時間2009年2月10日、32nmプロセスで製造するデスクトップ/ノートパソコン向け次期CPU「Westmere」(ウエストメア、開発コード名)の詳細を明らかにした。まずは2009年10~12月に、デスクトップ/ノートパソコン向けのデュアルコアCPUとして、Westmereベースの32nmプロセスの製品を投入。2010年には、ハイエンドのデスクトップ向けCPU、Core i7の後継として、6コア、12スレッドのCPUを投入する。サーバー向け製品でも2010年から順次32nmプロセスのCPUを投入し、ラインアップを刷新していく。

 同日、米国サンフランシスコで開催した報道関係者向け説明会で、デスクトップ向けとノート向けのWestmereの試作品を実演した。32nmプロセスのCPUを実際に動く状態で披露したのは今回が初めてとしている。

 Intelは2008年11月、マイクロアーキテクチャーを一新したCPUとしてCore i7の出荷を始めている。今回明らかにしたWestmereは、このCore i7で採用しているNehalemマイクロアーキテクチャーを継承しつつ、製造プロセスをCore i7の45nmから32nmに微細化したものである。Intel社内では「P1268」のプロセス名で呼ばれている。微細化により、トランジスターの動作速度を14~22%向上させた一方、リーク電流も減らすことに成功したとしている。

Intelは32nmプロセスの開発を完了した。プロセスの名称は「P1268」で、製品は2009年の後半から市場へ投入する。(Intelの資料より抜粋)
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現在の45nmプロセスのトランジスターと新しい32nmプロセスのトランジスターの特性の比較。32nmではリーク電流をさらに削減、電力効率が高まった。(Intelの資料より抜粋)
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Intelはこなれたプロセス技術で新設計のCPUを投入、次の世代では設計を小改良に留めて新プロセスで製造するという「チクタク戦略」を採る。32nm版のCPUは、現行の「Nehalem」(ネヘイレム、開発コード名、市場の製品はCore i7)の設計を踏襲した「Westmere」(ウエストメア、同)となる。その後、設計を一新した「Sandy Bridge」(サンディブリッジ、開発コード名)を32nmで投入する。(Intelの資料より抜粋)
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 Westmereのラインアップは、当初は3種類。(1)普及価格帯のデスクトップ向けデュアルコアCPU(開発コード名:Clarkdale、クラークデール)、(2)普及価格帯のノート向けデュアルコアCPU(同:Arrandale、アレンデール)、(3)ハイエンドのデスクトップ向け6コアCPU(開発コード名:Gulftown、ガルフタウン)――である。(1)と(2)は2009年10~12月に、(3)は2010年に量産出荷する予定だ。(3)は現行のCore i7の後継となる製品で、CPUコアの数をCore i7の4個から6個へ、並列処理可能なスレッド数をCore i7の8スレッドから12スレッドへ、それぞれ引き上げる。

32nmのCPUは、まずPC用として2009年後半に登場する。デスクトップPC向けの「Clarkdale」(クラークデール、開発コード名)と、ノートPC向けの「Arrandale」(アレンデール、同)だ。いずれも4スレッドを同時実行可能な2コアのCPUで、メモリーコントローラーとグラフィックス機能を内蔵する。(Intelの資料より抜粋)
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 (1)~(3)のいずれも、Core i7で採用されたNehalemマイクロアーキテクチャーを踏襲した設計とする。すなわち、CPUにグラフィックスとメモリーコントローラーの機能を担わせ、チップセットにI/Oコントローラーの機能を持たせた2チップ構成に変更する。Core 2 Quad、Core 2 Duoなど、Core i7より前のCPUでは、CPU、チップセット、ICH(I/O Controller Hub)の3チップ構成であった。これを2チップ構成に変更することで、処理性能の向上と消費電力の低減などを見込んでいる。

右がWestmereファミリー(Clarkdale、Arrandale)の構造。CPUの演算部分(コア)と、内蔵グラフィックス機能(図中のiGFX)と、デュアルチャンネルDDR3メモリーコントローラー(IMC)を1パッケージに収める。I/OコントローラーとなるIntel 5シリーズチップセットとは、既存のDMI(Direct Media Interface)と、映像出力用の新インターフェース「Intel Flexible Display Interface」で接続する。(Intelの資料より抜粋)
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 一方でWestmereでは、新たな試みもみられる。(1)(2)では、微細化によりCPUコアのサイズを小型化し、それにより空いたスペースにメモリーコントローラー/グラフィックスチップの統合チップを配置する。CPUコアは32nm、メモリー/グラフィックス統合チップは45nmという、異なるプロセスで製造されたチップを混載したパッケージとなる。また(1)(2)は、高速インターコネクトであるQPI(QuickPath Interconnect)を省き、メモリーもDDR3のデュアルチャンネル構成とするなど、ハイエンド向けのCore i7で実装されていた一部仕様を削っている。

右がWestmereでの機能の実装。CPUコアそのものは32nmプロセスで製造するが、メモリーコントローラーと内蔵グラフィックス機能は45nm。異なる製造プロセスのダイ(半導体本体)を1つのパッケージに混載させる。(Intelの資料より抜粋)
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 Intelでは普及価格帯CPUを45nmから32nmへ移行することに最優先で取り組むとしており、上位価格帯のクアッドコアCPUは、当面は45nmプロセスの製品を継続販売する。具体的には、デスクトップ向けの45nmクアッドコアCPU(開発コード名:Lynnfield、リンフィールド)とノート向けの45nmクアッドコアCPU(開発コード名:Clarksfield、クラークスフィールド)を2009年に量産出荷する。2010年に入り、普及価格帯CPUの32nmへの移行が一段落した段階で、LynnfieldとClarksfieldの後継となる32nmクアッドコアCPUを投入する計画だ。

ClarkdaleとArrandaleは主力のPC向け。高性能PC向けのクアッドコアCPUは2009年中盤に投入する「Lynnfield」(リンフィールド、開発コード名)、「Clarksfield」(クラークスフィールド、同)がある。これらは当面45nmのままだ。2010年にはハイエンドPC向けに32nmの「Gulftown」(ガルフタウン、同)を出す。6コアで12スレッド同時実行可能なCPUだ。(Intelの資料より抜粋)
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 サーバー向けCPU「Xeon」では、低価格機向けの3000番台、中位機向けの5000番台、ハイエンド機向けの7000番台のそれぞれで、32nmプロセスの製品を投入する。3000番台では、2010年の初めから、デスクトップ向けのClarkdaleを転用した製品を投入する。5000番台と7000番台では、45nmプロセスの「Nehalem-EP」「Nehalem-EX」の後継として、2010年にWestmereベースの製品を投入予定。最大で8コア、16スレッドの製品をラインアップする計画だ。

サーバー向けCUのロードマップ。2009年中は4コア、8スレッド実行の「Nehalem-EP」とその上位で8コア、16スレッド実行の「Nehalem-EX」を主力に据えるが、2010年以降は32nmのWestmereベースのCPUに置き換える。(Intelの資料より抜粋)
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45nm版と32nm版のCPUの開発コード名をまとめた表。図中の「4C/8T」は4コアで8スレッドを同時に実行できることを示す。(Intelの資料より抜粋)
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