Clarkdale徹底攻略!! 「Core i5-661」＋「Intel DH55TC」を試す

1月8日、Intelは32nmプロセスを使った待望のClarkdale(開発コードネーム)と、これに対応した新チップセットを公式に発表する。これに先立ち試用する機会に恵まれたので、そのレポートをお届けしたい。

ClarkdaleはCore 3/Core 5とPentium

■表1
	Pentium G6950	Core i3-530	Core i3-540	Core i5-650	Core i5-660	Core i5-661	Core i5-670
ベースCPU周波数(GHz)	2.80	2.93	3.06	3.20	3.33	3.33	3.46
ターボ時CPU最大周波数(GHz)	N/A			3.46	3.60	3.60	3.73
GPU動作周波数(MHz)	733	733				900	733
コア/スレッド数	2/2	2/4
L3キャッシュ	3MB	4MB
対応メモリ	DDR3-1066	DDR3-1333
TDP	73					87	73
パッケージ	LGA1156
価格	不明	$113	$133	$176	$196	$196	$284

まず表1に、今回発表されるCPUをまとめてみた。実は1月8日に発表される製品数は非常に多い。具体的には、

Mobile向けCore i7	5品種(i7-620M/ i7-620LM/ i7-620UM/ i7-640LM/ i7-640UM)
Desktop向けCore i5	4品種(i5-650/ i5-660/ i5-661/ i5-670)
Mobile向けCore i5	4品種(i5-430M/ i5-520M/ i5-520LM/ i5-540M)
Desktop向けCore i3	2品種(i3-530/ i3-540)
Mobile向けCore i3	2品種(i3-330M/ i3-350M)
Desktop向けChipset	3品種(H55/ H57/ Q57)
Mobile向けChipset	4品種(HM55/ HM57/ QM57/ QS57)
Mobile向けWireless	3品種(Advanced-N 6200/ Advanced-N + WiMAX 6250/ Ultimate-N 6300)

と合計27製品に上る。

また1月8日のタイミングではまだ発表されないが、Desktop向けに現在のPentium Dual-Coreの後継となるPentium G6950が準備されていることがIntelの資料から明らかになっている(Photo01)。表1はこの28製品のうち、Desktop向けCPU7製品についてまとめたものである(ちなみにPentium Gのみ、まだ価格は明らかにされていない)。

既に報じられている通り、Clarkdaleコアは2コアのCPUとGPUをMCMでワンチップ化したものである。トランジスタ数及びダイサイズは、

CPU部 : 3億8,300万トランジスタ、81平方mm
GPU部 : 1億7,700万トランジスタ、114平方mm

と公表されている。

さて、今回発表されたCPUの基本的な構造は図1に示す通りである(Photo02)。CPUコアは32nmで製造され、CPUコアは2つのみ。共有L3キャッシュは4MB(Pentium G6950のみ3MBだが、これは1MB分を無効にしている模様)で、他にQPI I/Fを持つ。QPIのスペックなどは今回公開されていないが、動作周波数は4.8GHzと思われる。必要とされる帯域から考えると40bit(つまり20bitのLinkを2本)かと思ったが、実際には30bit(20bitと10bitを各1本)かもしれない(この辺りは後ほど説明する)(Photo03)。

コアそのものは従来のNehalemベースと同じで32nmに移行したのが最大の違いとなるが、その他に新しくAES-NI(Advanced Encryption Standard New Instructions)を搭載したのが異なる点だ。これは名前の通りAESの暗号化/復号化を高速化する命令となる(Photo04)。

一方GPU(正式名称はIntel HD Graphic)だが、ベースとなるのは同社がこれまで開発してきたGMAシリーズの流れを汲んだものでDirectX 10とWDDM 1.1に対応とIntelは説明している。従来G45/GM45に搭載されてきたコアとの差をまとめたのがPhoto05,06である。これとQPI、DDR3 I/F、PCIe I/F、DMI、FDIなどを組み合わせたのがGPU側の構造となる。このうちQPIはCPU側で既に説明した通りである。

DDR3 I/Fについては、最大でDDR3-1333(Pentium G6950はDDR3-1066まで)を2chサポートする。各メモリch毎に2枚までDIMMを装着でき、最大で16GBとなる。

PCI Expressについては、Gen2のx16レーン分を搭載する。ただこれを1×16と使う以外に2×8としたDual GPU対応も可能だが、この構成を許すかどうかは(何故か)チップセット側に依存する。DMIは従来と同じで、2.5Gbps×4の構成である。

ここまでは、(内部にGPUを持つかどうかはともかく)LynnfieldベースのCore i5/i7と同じだが、今回追加されたのがFDI(Intel Flexible Display Interface)である。GPUをCPU側に内蔵したために、出力信号を追加する必要が出てきた。またDisplayPortならばともかく、Analog RGB出力ともなると出力電圧が足りないので、別にPHYを搭載する必要がある。こうしたものをPCH側に集約するために、GPUからの信号を受け取るための信号線を追加したわけだ。FDIは信号レート固定(2.7GHz)で、Differentialの4対の信号で構成される。ちなみにこのFDIが有効になるのは、Clarkdale+FDI対応チップセットの組み合わせの場合のみとなる。Lynnfield+FDI対応チップセット、あるいはClarkdale+P55の場合は、単に信号が無効になるだけだ。

ところでClarkdaleの世代からは、Intel Turbo Boost Technologyが若干拡張された。従来はCPUコア内で、負荷及び発熱量にゆとりがある場合、コアの動作周波数を段階的に引き上げるという仕組みだったが、ClarkdaleからはこれがGPUコアにも適用されるようになっている(Photo07,08)。ただし残念ながらこの機能が有効なのはMobile向けのCore i5/i7のみとされている。ちなみにDesktop向けでDiscrete Graphicsを使った場合でも、GPUコアは一定の電力を消費する。残念ながらIntel HD GraphicsにはPowerGateは使われていないそうで、このため使っていないからといって消費電力を0にすることは出来ないという話であった。