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これさえ読めば、知ったかぶりもバッチリ?

何もかも変わった新CPU!? Core i7 10の疑問

2008年11月22日 09時00分更新

文● 小西利明/トレンド編集部

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Core i7のCPUダイ写真
Core i7のCPUダイ写真。4つのCPUコアと巨大な共有3次キャッシュがよく分かる
Core i7(左)とCore i7 Extremeのロゴマーク
Core i7(左)とCore i7 Extremeのロゴマーク

 15日の深夜販売を皮切りに、ついに製品が登場しはじめた次世代CPU「Nehalem」こと「Intel Core i7プロセッサー」。Core i7はどこが新しいのか? Core i7を使うには何が必要なのか? お馴染み“10の疑問”形式で解説しよう!


ベンチマークテストの結果を含むCore i7の解説記事はこちら。
NehalemことCore i7は期待以上の高性能!?


Coreアーキテクチャー+新アーキテクチャーの
新世代CPU

Q1 そもそも「Core i7」って何?

A1 新しいアーキテクチャーを備えたインテルの最新CPUのこと。「コア アイ セブン」と読む。将来的には、現行のパソコン用CPU「Core 2 Duo/Quad」シリーズや、サーバー向けCPU「Xeon」を置き換える予定。「Nehalem」(ネハレム)とは、Core i7のアーキテクチャーに対するコード名。

Core i7のCPUパッケージ Core i7のCPUパッケージ。ちなみにCore 2 Duoより一回り大きい

 現在のCore 2 Duo/Quadは、1993年に登場した「Pentium」で構築された「CPU~チップセット~メモリー」の基本構成や、1995年登場の「Pentium Pro」で実装されたCPUとチップセット間のバスアーキテクチャー(FSB)を、改良を加えながらも使い続けてきた。Core i7ではこれらも一新されるので、まさに10年に1度の大変革と言っても過言ではない。詳細は以下で述べる。



Q2 どんな種類のCPUが登場したの?

A2 以下の3種類がラインアップされている。

クロック周波数 3次キャッシュ QPI TDP 価格(1000個受注時)
Core i7-965 プロセッサー Extreme 3.20GHz 8MB 6.4GT/秒 130W 10万2590円
Core i7-940 プロセッサー 2.93GHz 4.8GT/秒 5万7720円
Core i7-920 プロセッサー 2.66GHz 2万9170円
Core i7 ExtremeとCore i7のリテールパッケージ Core i7 Extreme(左)とCore i7のリテールパッケージ。箱の前にあるのが付属のCPUクーラー

 Core i7-965 Extremeは、いわゆるエクストリーム市場向けのハイエンド製品で、オーバークロック用途向けにCPUクロックを決める内部倍率の制限を外すなどの措置が施されたもの。



Q3 Core 2 Duoと何が違うの?

A3 Core 2 Duoと比べて、非常に多くの変更が行なわれている。主な違いを下に並べてみた。

Core 2 Quad(Q9650) Core i7
CPUコア数 4コア(2+2) 4コア
2次キャッシュ 共有型 6MB 各コア 256KB
3次キャッシュ なし 共有型 8MB
メモリーコントローラー なし(チップセットに内蔵) 内蔵 DDR3-1066対応
外部バス FSB 1333MHz、10.5GB/秒 QPI 4.8または6.4GT/秒、最大25.6GB/秒
CPUソケット LGA775 LGA1366
ハイパースレッディング なし あり
SSE 4.1 4.2

 CPUの内部構造自体も大きく変更された。個々のCPUコア自体は、Core 2 Duo/QuadなどのCPUコアを改良したものだが、それを包む部分はほとんどが変わっている。

Core 2 Quadベースのシステム Core i7ベースのシステム
Core 2 QuadベースのシステムCore i7ベースのシステム

 最も大きな特徴は、メモリーコントローラーをCPU上に内蔵したことにある。メモリーへのアクセスは、CPUコアから見て非常に長い時間(レイテンシー)が必要で、性能向上の足かせだった。従来のインテルCPUは、メモリーコントローラーをチップセット側に搭載していたため、さらに時間がかかっていた。

 Core i7ではこれをCPU側に内蔵したため、メモリーアクセスの時間を短縮でき、結果的に性能全体の向上につながる。また、Core i7のメモリーコントローラーは、Core 2 Duo時代に主流だったDDR2-800メモリーよりも高速な、DDR3-1066メモリーに対応している。メモリー自体も高速なものが利用できるわけだ。

Core i7(Nehalem)の内部構造 Core i7(Nehalem)の内部構造。4つのCPUコアが並び、上にメモリーコントローラー、下に共有型3次キャッシュが配置される

 また、CPUとチップセットを結ぶ外部バスも、新しい「QPI」(QuickPath Interconnect)に変更された。現在出荷されているCore i7は対応していないが、QPIはCPUとチップセットを結ぶだけでなく、CPUと別のCPUを結んだり、CPUパッケージ内でCPUのダイとグラフィックスチップ(GPU)を接続するなど、プロセッサー/チップ同士を接続する多用途のバスとしても利用される。

 そのほかにも、Core 2 Quadが2つの半導体ダイを1パッケージに収めて4コアを実現していたのに対して、Core i7ではひとつのダイで4コアを実現している。また、Core 2 Duo/Quadでは、2つのCPUコアが2次キャッシュを共有する形態だったのに対して、Core i7では2次キャッシュは各コアが256KBずつ備え、全コアで共有する3次キャッシュが搭載されている。

 CPUコアは同時に2スレッドを実行可能なマルチスレッド機能「インテル ハイパースレッディング・テクノロジー」(以下HT)にも対応。4コアのCore i7はOSから8個の仮想CPUを持つように見え、同時に8スレッドの実行が可能だ。

Core i7のCPUメーター Core i7のCPUメーター。物理的なCPUコアは4つだが、HTによって8コアに見えている

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