全国高校eスポーツ選手権運営の舞台裏。WatchイベントCES2010■後藤弘茂のWeekly海外ニュース■Nehalem系のデュアルコア「Clarkdale/Arrandale」のダイ●デュアルダイ構成のNehalem系デュアルコアCPUIntelは、Nehalemマイクロアーキテクチャのデュアルコア版「Clarkdale(クラークデール)」、「Arrandale(アランデール)」をついに発表した。これによって、Nehalem系CPUは、デスクトップCPUでは、メインストリーム価格帯の下半分と、さらに、その下の価格帯にも浸透を果たす。モバイルではメインストリームにようやく普及する。1年以上をかけ、45nmプロセスから32nmプロセスへ移行することで、Nehalemは上から下までラインナップを揃えることになる。Module)製品だ。Hub)相当の機能を持っている。Interconnect(QPI)で接続されている。Clarkdale/Arrandaleは、Intelにとって最初の32nmプロセスCPUであり、大ボリュームで出荷するメインストリームCPUとして初めてGPUをCPUパッケージに納めた製品でもある。言ってみれば「なんちゃってGPU統合」(Intel関係者)であり、将来の本格的なGPU統合へのステップとなるCPUだ。Westmereの面積は81平方mm、トランジスタ数は383M(3億8,300万)。Westmereのダイ面積だ。L2版のデュアルコアPenryn(ペンリン)と同じ。MA)系の45nm世代のデュアルコアCPUと、Nehalem系の32nmプロセスのデュアルコアCPUが、同じダイサイズということになる。同じCPUアーキテクチャなら、プロセス技術が1世代進めば、同じダイサイズに2倍弱のCPUコアを載せられる。MAのシングルコア「Merom(メロン)-L」のダイサイズは80平方mm。それが、45nmプロセスのPenrynでは、ほぼ同サイズでデュアルコアになっている。今回は、1プロセス世代進んでも2コアのままだ。Westmereの4.5MB(L2キャッシュが合計512KB、L3が4MB)へと増えた分で、1世代分のプロセス微細化が相殺されたことになる。MAのクアッドコア「Kentsfield(ケンツフィールド)」の合計ダイサイズと、45nm版のNehalem系クアッドコア「Bloomfield(ブルームフィールド)」のダイサイズはほぼ同じとなっている。MA→Nehalemでは、CPUコアの肥大分で、1プロセス世代分の技術進歩が相殺されるようだ。●Intelのスィートスポットのひとつ80平方mm前後のダイもう1つ面白いのは、80平方mm前後のダイサイズが、Intelにとって1つのスイートスポットとなっていることだ。Mill(シーダーミル)」(81平方mm)、90nmのモバイルCPU「Dothan(ドタン)」(87平方mm)、130nmのモバイルCPU「Banias(バニアス)」(82平方mm)と「Tualatin(テュアラティン)」(80.4平方mm)。同程度のダイサイズのライン上に、連綿とモバイル系とローエンド系のCPUが並ぶ。このことは、このサイズが、IntelにとってCPUを無理なく経済的に小さくできる限界であることを示唆している。I/Oパッドや電源パッドなどの面積の制約によるパッドリミットなどの理由が推測される。Atom系のように電力を極力抑えれば、それだけパッドの制約は少なくなり、ダイをより小さくできる。Westmereのダイサイズは、クアッドコアの「Bloomfield(ブルームフィールド)」(263平方mm)の約3分の1。Nehalem系で最大規模のオクタコア「Beckton(ベックトン)=Nehalem-EX」と比べると、約7分の1以下のサイズだ。マルチコア化によって、CPUは同じマイクロアーキテクチャで、上から下まで7倍以上のスケーラビリティを持つようになった。Lakeの方は45nmプロセスで114平方mm、177M(1億7,700万)トランジスタ。Lakeの方がCPUより40%も大きい。この差は、もし同じ32nmプロセスで製造されるならほぼ解消されると推測される。Bridge(サンディブリッジ)では、下のようなレイアウトになっている。Bridgeでも、GMCH部分がダイの30%以上を占めていることがわかる。Bridgeのダイレイアウト●Atom系は一足先にGMCH機能をオンダイに統合へIntelは、CPUへのGMCH機能の統合を、下の方から進めている。現在、IntelのPC向けのCPU製品で、CPUダイにGMCHの機能を完全に統合しているのは、Atom系ブランドのネットブック/ネットトップ向けCPU「Pineview(パインビュー)」系だ。Pineviewは45nmプロセスで、すでにオンダイでの統合を果たしており、同じAtom系のウルトラモバイル向けCPU「Lincroft(リンクロフト)」もGMCHに相当する機能を統合している。Chip)製品となっている。いずれも、45nmプロセスのAtom系CPUコアである「Bonnell(ボンネル)」系CPUコアを核としている。LincroftのダイPineviewは、Bonnellコアが1個のシングルコアダイと、Bonnellコアが2個のデュアルコアダイの2種類がある。スペックを見るとシングルコア版のダイサイズは65.9平方mm程度、デュアルコア版は86.6平方mm程度と見られる。Bonnellコアが1個分、デュアルコア版の方が大きい。最初のAtom系CPUである「Silverthorne(シルバーソーン)」と「Diamondville(ダイヤモンドヴィル)」は、BonnellコアにFSBをつけた構造で、ダイは24.2平方mmと極めて小さかった。それに対して、PineviewはIntelのローエンドのスイートスポットである80平方mm前後のラインに近づくか、達している。Lincroftもほぼ同程度のサイズだと推測される。Atom系CPUも、GMCH統合によって、同じダイサイズに集まりつつある。●コストは大きく違うClarkdale/ArrandaleとPineviewPC向けのPineviewについては、Intelは従来のAtom系CPUより価格を引き上げた。そのため、デスクトップのClarkdaleのローエンドは、価格帯としてはAtom系とかなり近づく。ダイサイズを見ると、コスト構造はかなり異なることがわかる。iシリーズの価格階層Clarkdale/ArrandaleとPineviewのダイを比較すると、下のようになる。Lake(114平方mm)の2ダイで構成される。それに対して、PineviewはデュアルコアでもGMCHを統合してワンチップで80平方mm台に収まる。プロセスは45nmプロセス(ただしSoC向けのプロセスP1266.8でリーク電流が少ない)のままだ。コスト構造的に、Atom系の方がはるかに安上がりなのは確実だ。ClarkdaleとPineview比較また、この比較図からは32nmのNehalemコアと45nmのBonnellコアでは、そのサイズの比率が縮まっていることもわかる。32nmのNehalemコアは、45nmのBonnellコアの約2倍のサイズだ。このことは、22nmプロセスになればNehalemクラスの機能のコアも、45nmのBonnellコア程度のサイズにまで縮小することを意味している。Intelが、もしAtom系の低コストCPUコアを性能強化して行くなら、Atomと同程度のコストでNehalem程度の性能レンジのCPUが遠くない時点で登場することになる。これはIntelの企業戦略が絡むので、予測が難しいが、技術的には可能だ。