Intel は、新しい Willow Cove CPU アーキテクチャや統合 Xe GPU など、次期 Tiger Lake チップの詳細を明らかにしたほか、Intel の現世代チップに比べて周波数が大幅に向上するという見通しも明らかにした。
Intelは、Tiger Lakeはトランジスタのアップデートによって「CPUの性能が世代を超えて向上する」と主張しています。これ以上に根本的な変化はありません。Intelはまた、現行のIce Lake世代の基盤構築時と同様に、プラットフォームの基本機能の一部（PCI Express Gen 4！Thunderbolt 4！）も公開しています。
IntelのTiger Lakeは周知の事実です。昨年、IntelはTiger Lakeの計画を公表し、同社の公開ロードマップに追加しました。当時、同社はTiger Lakeに新しいアーキテクチャ、Xeコアとの初の統合、最新のディスプレイ技術、次世代I/O技術が搭載されると約束していました。また、Intelは9月2日に「何か大きなこと」を発表すると約束しており、投資家向け広報サイトではTiger Lakeの発売が予定されていると示唆されていました。Intelの担当者もこれを確認しました。
私たちが知っている数少ない情報の一つは、Intelがホリデーシーズンまでに50台以上のTiger Lake搭載ノートPCを出荷すると約束していることです。同社は実際には、品薄を防ぐため、当初の予定よりも多くのTiger Lakeプロセッサを在庫として確保しています。
インテルTiger Lake は Intel のシステム オン チップ プラットフォームであり、それすべてを駆動する CPU アーキテクチャとして Willow Cove を採用しています。
新しいトランジスタがタイガーレイクを救う
プロセッサ性能の根本的な向上は、通常、製造技術の継続的な進歩と、全体的な設計の改善という2つの源から生まれます。ここ数年、Intelは行き詰まり、Skylake、Kaby Lake、Cooper Lakeといった14nmプロセッサごとに段階的な改良を余儀なくされてきました。最終的に、Ice LakeとComet Lakeで10nmへの飛躍を遂げました。
インテルの遅いペースのおかげで、AMDはRyzenプロセッサを改良し、競争力を高めることができました。AMDの7nmプロセスへの移行は、AMDの飛躍的な進歩につながったと言えるでしょう。インテルが最近、7nmプロセスへの移行に遅延が生じる可能性があると発表した際、多くの人はこの傾向が続くだろうと考えていました。
インテルIntel の製品が期待通りの性能を発揮すれば、Tiger Lake は予想以上に競争力を持つことになるかもしれない。
意外なことに、そうではないかもしれない。インテルの技術開発とインターコネクトを専門とするフェロー、ルース・ブレイン氏は、14nm世代におけるノード内性能向上の総和は、Ice LakeからTiger Lakeへのノード内性能向上1回分に相当すると述べた。「これはほぼフルノード移行に相当します」とブレイン氏は述べ、事実上、インテルは製造においてかつて考えられていたよりもAMDに近づいていると主張した。
これらすべてを支えるのは、Tiger Lakeのようなプロセッサの構成要素の一つである極小トランジスタです。10年前、Intelはこのトランジスタを改良し、トランジスタの集積度を高め、FinFETと名付けました。そして今、Intelはこのトランジスタを改良し、「スーパーメタルインシュレータメタルキャパシタ」と呼ばれる金属スタックを備えた強化型FinFETトランジスタを開発したと発表しました。幸いなことに、「SuperFIN」トランジスタはIntelの製造上の欠点を補うのに絶好のタイミングで登場しました。
インテル消費者は、Intel の新しい Tiger Lake プロセッサにどのようなトランジスタが搭載されているかを心配する必要はありませんが、それがパフォーマンスを左右する基本的な変更点の 1 つです。
さらに朗報があります。Skylakeのプロセス技術に関する議論で（そしてTiger Lakeでも採用されると予想されていた）紛らわしい「14nm++」という名称は、どうやら廃止され、SuperFINに置き換えられるようです。「メリットが多すぎて、社内で実際のメリットの数を勘違いしていたほどです」と、Intelのシニアバイスプレジデント兼チーフアーキテクト兼アーキテクチャ、グラフィックス、ソフトウェア担当ゼネラルマネージャーであるラジャ・コドゥリ氏は述べています。
Tiger Lake は PC に何をもたらすのでしょうか?
インテルはTiger Lakeで、数々の目標を達成しようと試みました。中でも特に重要なのは、前世代のIce Lake/Coffee Lakeよりも消費電力を増やすことなく、「CPUの世代を超えたパフォーマンス向上」と「統合グラフィックスの破壊的なパフォーマンス」を実現することです。インテルのクライアントエンジニアリンググループ副社長兼クライアントおよびコア開発グループゼネラルマネージャーであるボイド・フェルプス氏は、Tiger Lakeチップは消費電力が10ワット未満から65ワットまで、様々な構成で提供されると述べました。
Intel によると、Tiger Lake プラットフォーム自体についてわかっていることの簡単なまとめは次のとおりです。
- 前世代と比べて「劇的な」頻度増加
- 動作電圧が低い
- 最大 96 EU の XeLP 統合グラフィックス
- PCIエクスプレスGen4
- 当初はLP4x-4267とDDR4-3200 DRAMをサポートし、ロードマップにはLP5-5400も予定されている。
- ガウスニューラルアクセラレータを使用した計算では消費電力が20％削減されます
- 4K/30Hzビデオと27MP静止画をサポートするイメージング、4K/90Hzビデオへのロードマップ
- Thunderbolt 4、USB4サポート
フェルプス氏によると、インテルは性能向上のために新しいSuperFINトランジスタを実装したという。また、周辺ロジックの消費電力の一部を設計変更することで、その削減された電力を周辺ロジックに再配分し、CPUを過熱させることなくクロックアップできるようにした。その結果は「当社の期待を大きく上回るものでした」とフェルプス氏は述べた。
Tiger Lakeは、Ice LakeおよびComet Lakeに搭載されている既存のSunny Cove CPUと同様に、Willow Cove CPUコアをベースに構築されています。内部には1.25MBの大容量キャッシュを搭載し、パフォーマンス向上を図っています。また、Intelが6月に発表したジャンプ攻撃対策のためのセキュリティ技術である制御フロー強制も搭載されています。
インテルIntelがここで示しているのは、Willow CoveとTiger Lakeが10nmプロセスでより高い周波数とより低い消費電力の両方を実現すると予想されているということです。右側の周波数軸に注目してください。これは5GHzチップでしょうか？
言い換えれば、IntelはWillow Coveを電力周波数曲線の全範囲に最適化するように設計したということです。特定の電力レベルではSunny Coveよりも高速になる場合もあれば、特定の周波数ではより低い電圧で動作し、消費電力を抑える場合もあります。違いを示した動画では、Willow Coveの最高速度が5GHz近くになるのに対し、Sunny Coveは4GHzに近づくとIntelは見ています。「これは大きな向上です」とPhelps氏は述べています。
インテルIntel は、Ice Lake の Willow Cove CPU が Ice Lake の Sunny Cove CPU のクロック速度を定期的に上回る様子を示そうとしました。
インテルは、電力と熱の余裕を再配分する同様の能力を活用して、統合GPUのサイズを拡大することに成功しました。インテルが数年前に発表した新しいXeアーキテクチャを採用したのは今回が初めてです。Xeは、ゲーマー向けの新しいスタンドアロンGPUの基盤となります。Tiger Lakeに搭載されているXe LP派生モデルは、EU数が64から96に増加し、Ice Lakeの前身モデルよりも高速（ただし詳細は非公開）で動作するとフェルプス氏は述べています。（Xeアーキテクチャについては、別の記事で詳しく説明しています。）インテルはまた、AI駆動型アクティビティ向けのガウスニューラルアクセラレーターを改良し、CPU使用率を20%削減しました。
つまり、Tiger Lake全体は、より広帯域で高速なメモリサブシステムでサポートされる必要があるということです。IntelはI/Oファブリックの帯域幅を2倍に拡張し、より高速なメモリのサポートも追加しました。まずはLP4x-4267とDDR4-3200 DRAMから始め、最終的にはLP5-5400へと進化させる計画だとPhelps氏は述べています。IntelのTotal Memory Encryptionは、攻撃からの保護を強化するために導入されています。
大きな改良点はPCI Express 4.0（PCie Gen4）で、これまでAMDのみが提供可能だった機能です。Tiger Lakeではこの点が変わり、中間のPCH I/OハブではなくCPU自体から直接PCIe 4.0レーン（数は非公開）が追加されます。（Intelによると、これによりSSDなどのデバイスに8GBpsのメモリ帯域幅が提供されるため、レーン数は4つになるということです。）Phelps氏によると、PCIe 4.0をCPUに直接接続することで、データ交換のレイテンシが100ナノ秒削減され、外付け（Xe？）GPUなどには理想的だと彼は言います。PCIeレーンの数は最終的にはプロセッサコア数に依存するとのことです。
Tiger Lakeプラットフォームにはいくつかの明確な改良が加えられる予定ですが、IntelはIce Lakeの初期発表時ほど（まだ）詳細を明らかにしていません。Ice LakeにはThunderbolt 3ポートが搭載されていましたが、Tiger Lakeは強力なThunderbolt 4仕様とUSB4を採用した最初の製品となります。
フェルプス氏によると、Tiger Lake搭載PCのUSB-Cポートもより強力になるという。DisplayPort Alt Modeとトンネリングのサポートに加え、USB-C経由で外付けディスクリートグラフィックカードの出力を入力および多重化する機能も強化されるという。
インテルは木曜日に、Tiger Lakeがディスプレイへの専用アイソクロナスデータパスを搭載していることも明らかにしました。おそらく詳細は後日発表されるでしょう。1MPのユーザー向けカメラを搭載することが多いPCプラットフォームにおいて、Tiger Lakeの画像処理パイプラインがなぜこれほど強力（4K/30fpsの動画、将来的には4K/90fpsへのロードマップ、さらに最大42MPで27MPの画像）なのか、その理由はまだ明確にされていません。
結局のところ、これは9月2日にIntelがTiger Lakeを製品として正式に発表する日の前触れに過ぎない。予想外のパフォーマンス向上 とXe GPUの発表は、PC市場におけるAMDの覇権争いを阻止しようとするIntelの決意を如実に物語っている。
このストーリーは午前 8 時 51 分に更新され、Tiger Lake の Intel XeLP 統合グラフィックスのゲームプレイ ビデオが追加されました。
