ロードマップでわかる！当世プロセッサー事情 第780回

Lunar Lakeに搭載される正体不明のメモリーサイドキャッシュ　インテル CPUロードマップ

　前回まででLunar LakeのPコアとEコアの説明が終わったので、今回はその周辺の機能を。コンピュートタイルにはPコアとEコア以外に以下が搭載されている。

全体の区分け図がなぜかないので、スライドに加筆する形で作成した

• メモリーコントローラーとメモリーサイドキャッシュ
• GPU
• NPU
• メディアエンジン/IPU/ディスプレーエンジン
• 全体を接続するNOC(と、チップレット間接続用のPHY)

　このうちNOCはNetwork On Chipの略で、コンピュートタイル上に配される個々のユニット同士を接続する、いわば内部バスであるが、これの説明は不要だろう。

　また一番最下段にあるDie 2 Die PHYは、プラットフォーム・コントローラー・タイルとの接続用である。Foverosを利用しているので、プラットフォーム・コントローラー・タイル側と長さをそろえる必要は必ずしもない(EMIBなら長さをそろえる必要があるのだが、Foverosなら面積が合っていれば配線はわりとどうにでもできる)が、なるべく最短距離にする方が好ましいわけで、こんな位置に置いたものと考えられる。

　ここからは、その他のユニットの説明をしていこう。

Lunar LakeではMeteor Lakeの6割弱のメモリー帯域しかない

 

　メモリーI/Fに関しては連載777回でも触れたが、Lunar LakeではLPDDR5X-8553のDRAMチップを2つ、パッケージ上に実装している。

Lunar Lakeのパッケージ

　問題はこのDRAMチップが32bit幅なことで、トータルでは64bit幅でしかない。Meteor Lakeは128bit幅でLPDDR5x-7467がサポートされるから、メモリー帯域は119.5GB/秒に達するのにLunar Lakeでは68.3GB/秒と6割弱の帯域しかない。これが特にCPUとGPUの性能を律速することになっているのは、構成上致し方ない。

　それとメモリー容量も、64GbitのDRAM(＝合計16GB)と128GbitのDRAM(＝合計32GB)の2種類のSKUしかない。これ、Copilot+はともかくとして、AI PCを名乗るにはギリギリな状況である。16GBは容量的にAIを利用した処理がかなり厳しく、AI PCらしく使うには実質32GB SKUが必要だからだ。残念ながらLunar Lakeは外部にメモリーバスが出ていないので、後から増設という技が一切使えない。

　このあたりに関して、「128bitバス版や4チップで64GB容量のSKUは出ないのか？」という質問がTech Daysで出ており、その際の返事は「今後はより大容量、より高速なチップが出てくる(かもしれない)」という頼りないものだった。

　COMPUTEXで展示されたサンプルはSamsungのES品が搭載されていたのだが、そのSamsungのLPDDR5(X)製品一覧を見ると、最高容量が144Gbit品もの物がすでに量産開始しているし、速度の方も9600Mbpsの製品がサンプル出荷を開始している。

　144Gbit品の方は、これを使っても合計容量が36GBになるだけであまりうれしくはないが、9600Mbpsの方はメモリー帯域が76.8GB/秒まで増えるから多少マシである。そのSamsungは今年4月に10.7Gbpsで容量256Gbitの製品の開発完了を発表している。

　量産は今年後半ということで、もしこれを利用できれば帯域は85.3GB/秒、容量64GBとなってかなり不満が解消されそうには思うが、残念ながらこうした製品を搭載したLunar Lake改が出てくる公算はかなり低いと筆者は考える。理由は簡単で、今年後半(ほとんど年末に近いだろう)にはArrow Lakeが投入される予定だからだ。

　Lunar Lakeがターゲットとする市場にもArrow Lakeが当然投入されると考えられるため、その時点でまだLunar Lakeをアップデートする公算は非常に低い。またLunar Lakeで利用されているLPDDR5xのパッケージは連載777回でも触れたが7×12.4mmの563ball MO-350Bというパッケージに準拠したものである。

　これ、JEDECの標準規格には含まれているのだが、先のSamsungのLPDDR5x一覧を見ても存在しないことがわかる。561-ballの製品は3つリストアップされるが、こちらは561ball MO-352というパッケージで、寸法は8×12.4mmとLunar Lakeに搭載されているものよりやや大きい。

　おそらくLunar Lakeに搭載されているLPDDR5xが標準品ではないのは、寸法がこの小さいサイズであることが理由と思われる。

　逆に言えば、高速品あるいは大容量品を使おうとすると、現在のLunar Lakeのパッケージに収まらなくなるので、無理に搭載するとパッケージの互換性がなくなる。これはOEMメーカーには絶対受け入れられないだろう。x128を使わない(使えない)のは、このあたりにも理由の一端がありそうな気はする。

　以上のことから、今後Lunar Lakeのメモリー構成が変わる可能性は非常に低いと見ている。もし可能性があるとすれば、なんらかの理由でArrow Lakeも遅れてU-SKUが予定通りに投入できず、Lunar Lake Refreshを投入せざるを得なくなったケースだろう。

　その場合でも、メモリーバス幅を128bit化するのは無理なので(パッケージだけでなくメモリーコントローラーそのものの作り直しになる)、またSamsungあたりに561ball MO-352を利用した10.7Gbps 256Gbit品のメモリーを特注することになるかと思われる。あるいはSK Hynixの可能性もある。Micronは可能性が低そうだ。