インテル第10世代Ice Lake CPUのクロック速度低下がなぜ問題にならないのか

CPUについては長年言われてきたにもかかわらず、メガヘルツは依然として重要です。では、Intelの新しい第10世代Ice Lake CPUの低いクロック周波数に、どれほど不安を感じるべきなのでしょうか？その答えは単なる数字の域を超えています。

もちろん、問題はIntel最速の第10世代Ice Lake Core i7-1065G7 CPUの最高クロック速度が3.9GHzと、低調なことです。第8世代Core i7-8565Uの4.6GHzと比較すると、Ice Lakeは約15%も遅いです。また、あまり普及していない第8世代Core i7-8665Uと比べても、900MHzも低いのです。

CPUのパフォーマンスには、マイクロアーキテクチャや熱・電力制約など、多くの要素が影響しますが、プレスプレビュー（当社独自の初期ベンチマークを含む）は、Ice Lakeのクロック速度が低いことを考慮すると、概ね好意的なものでした。それでもなお、多くの人からは「それだけ？」という反応が返ってきました。

インテルの低電圧CPUを数世代にわたって遡り、パターンを探りました。このチャートでは、第1世代Arrandale Core i7-680UMから第10世代Ice Lake Core i7-1065G7まで、ターボクロックのトップモデルを取り上げています。Irisグラフィックスチップ以外のバージョンと、産業用ではないチップに焦点を当てることにしました。IrisグラフィックスチップはTDP定格が高くなる傾向があります。産業用または商用のラップトップは、サイズがやや大きく、クロックも高い傾向があります（おそらく価格の高さを正当化するためでしょう）。

下のバーは、Intelのプロセス変更を色分けして示しています。32nmから22nmへ移行し、14nmで長い休止期間を経て、ついに今日の10nmに到達しました。

第2世代Sandy Bridgeから第3世代Ivy Bridgeチップの最初の世代にかけてクロック速度が向上したものの、第4世代Haswell CPUから第5世代Broadwell CPUへの移行に伴いクロック速度はわずかに低下しました。それでも、第8世代Whiskey Lake Uから第10世代Ice Lakeへの700MHzの低下は、顕著に表れています。

第10世代ターボクロック — 14nm から 10nm へのクロック速度の後退は、必ずしも心配するほどのものではありません。

RealWorldTech.com のチップアナリスト、デイビッド・カンター氏は、これらすべてはそれほど驚くべきことではないと述べた。

「Ice Lakeで使用されている10+プロセスは、Whiskey Lakeで使用されている14++プロセスよりもピーク周波数が低くなることが予想されます」とKanter氏は述べています。「実際、さまざまなプロセス技術指標を見ると、このプロセスは約15%から20%遅くなっており、これはあなたが説明している製品レベルの周波数損失とほぼ一致しています。」

巷で囁かれている説の一つは、インテルの14nmプロセスにおける長引く低迷が原因だと示唆している。もしインテルが2017年に10nmプロセスを出荷していたら、自社製チップとの競争はこれほど激しくなかっただろう。

「これは概ね予想されていたことですが、複雑な比較です」とカンター氏は述べた。「インテルが当初の10nmプロセス（Cannon Lake用）の遅延を受け、同社は14nmプロセスを大幅に最適化し始め、その結果生まれたのが14++プロセスです。このプロセスは、当初の14nmプロセスや14+プロセスとは若干異なるトランジスタを使用し、高電圧（例えば約1V）でより高速化されています。これにより、5GHzに達する驚異的なデスクトップチップが誕生しました。」

すでに一部の人は新しい10nmプロセスを「大失敗」と酷評しているものの、カンター氏はその強みは効率性にあると述べた。「インテルの10+プロセスは、低電圧（例えば0.5V～0.8V）では14++プロセスよりも優れているはずで、したがって電力効率も向上します」とカンター氏は述べた。「これが、インテルがIce Lakeで当初は低消費電力モバイル（YシリーズとUシリーズ）に注力している理由の一つです。さらに、モバイルチップはコア数が少なく、サイズも小さい傾向があるため、高い歩留まりを達成しやすいのです。」

Dell XPS 13 2-in-1 第10世代 Core i7 Ice Lake — Intel の第 10 世代 Ice Lake は、主に Dell の新しい XPS 13 2-in-1 などの超ポータブルラップトップに搭載される予定です。

最後に、Ice Lake がデスクトップパーツに採用されたとき、人々はさらに期待できるでしょうか? Kanter 氏は、期待しすぎないようにと言いました。

「IntelがIce Lakeを搭載したメインストリーム向けデスクトップ製品を製造するかどうかは不明です。ほとんどのデスクトップ製品では、パフォーマンスは高電圧時の周波数によって決まり、14++の方が10+よりも優れています」とカンター氏は述べた。「デスクトッププロセッサに関しては、Intelは10++が登場し、14++よりも高速になるまで待つというのがより現実的な見方です。」

カンター氏はさらに、インテルはパフォーマンス向上のために他の方法も用いる可能性があると続けた。「あるいは、EMIBなどの先進的なパッケージング技術を用いて、CPUコアには14nmプロセスを使用し、グラフィックスやその他のプロセッサコンポーネントには10nmプロセスを使用する可能性もあります。」

カンター氏は、例外となるのはサーバーや高性能デスクトップ向けのCPUだと指摘した。「Ice Lake-SPをベースにしたハイエンドデスクトップ向けCPUが登場するでしょう」とカンター氏は述べ、「しかし、それは全く別の話です」と続けた。

メガヘルツは重要な要素ですが、CPU速度に影響を与える唯一の要素ではありません。第10世代Ice Lake搭載モデルは必ずしも驚異的なパフォーマンスを発揮するとは限りませんが、低いクロック速度でも十分なパフォーマンスを発揮するはずです。例えば、以下のベンチマーク結果では、第10世代Ice Lake搭載Core i7-1065G7の15ワットモードと25ワットモードを、Dell XPS 13およびHP Spectre x360 13と比較しました。Core i7-8565U Whiskey Lake Uはクロック速度が高いものの、低クロックのCore i7-1065G7でも十分な競争力があります。

第10世代Ice Lake Core i7 1065G7 Cinebench R15 NT — Intel の第 10 世代 Ice Lake CPU は、クロック速度が低いにもかかわらず、クロック速度の高い第 8 世代 Whiskey Lake U チップよりも優れたパフォーマンスを発揮します。

上記の結果は、第10世代Ice Lakeの全コアに負荷をかけた状態で得られたものです。各ノートPCは、個々の熱容量と電力容量に基づいてクロック速度を調整するため、第10世代Ice Lake Core i7-1065G7が3.9GHzで動作した場合と、第8世代Whiskey Lake U Core i7-8565Uが4.6GHzで動作した場合の挙動を、この結果だけで正確に把握することはできません。ただし、Cinebench R15をシングルスレッドモードで実行すると（下記参照）、両チップはほぼ最高クロック速度で動作しています。Ice Lakeチップは勝利こそ逃しましたが、クロック速度の差を除けば、ほぼ互角と言えるでしょう。