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» 2005年05月18日 11時42分 UPDATE

CPUきょうは「Athlon 64 X2」「Pentium ExtremeEdition」でデュアルコア頂上決戦を堪能した (1/3)

「今年いっぱいかかるのでは?」といわれていたデュアルコアCPUが意外も意外、第2四半期にインテルとAMDの製品が顔をそろえた。まずは気になる性能の違いを早速検証してみたい。

[佐藤哲,ITmedia]

 今年の4月に、インテル、AMDが相次いでデュアルコアCPUをリリースした。インテルは「Pentium Extreme Edition 840」を、AMDは「Athlon 64 X2」という、いずれも従来のPentium 4やAthlon 64のアーキテクチャを生かしつつデュアルコアを実現した製品となっている。

 両者で大きく異なるのは、Pentium Extreme Editionの動作クロックが3.20GHzと従来のPentium 4 Extreme Edition/3.76GHzから大きく落としているのに対して、Athlon 64 X2 4800+の動作クロックは、前モデルとも言えるAthlon 64 4000+と同じ2.4GHzとなっている。このクロックの差が実際の性能にどういう影響を及ぼしているのかがこのレビューの焦点になる。

ともに従来のアーキテクチャの延長線上にあるデュアルコアCPU

 現時点で両社がデュアルコアCPUとして明らかにしているのは、インテルのPentium Extreme Edition(以下Pentium XE) 840に、AMDのAthlon 64 X2 4800+、4600+、4400+、4200+の各製品。インテルもAMDも、前世代とも言えるPentium 4やAthlon 64のアーキテクチャを生かしたままデュアルコアとしている。つまり、演算器の内部構造などは、Pentium 4やAthlon 64世代のマイクロアーキテクチャを継承しているのだ。

 ただし、大きく違う点は、Pentium XEは前世代のPentium 4(Prescottコア)を2つ接続した形状になっているのに対して、AMDのAthlon 64 X2は内部の構造がもともとデュアルコアになるように設計されており、それを生かしてデュアルコアにしているという点だ。

2つのPrescottコアが1つのパッケージに封入されているPentium XE 840

 以下の写真はインテルが自社のWebサイトで公開しているPentium XEのダイ写真だが、見てわかるように、見事なまで2つのコアがほぼ対称的なデザインとなっている。デュアルコアのCPUでは、本来それぞれのコアにFSBは必要なく、1つでいいはずなのだが、Pentium XEではそれぞれのコアにFSBがある構造となっている。

kn_athx2p4xedie.jpg Pentium XEのダイ

 これはどういうことを意味しているかと言えば、インテルが登場させたデュアルコアCPUは、実のところ、2つのコアをくっつけたもの、というよりは、本来別々のコアとして動作させられるべきCPUを切り離していないだけ、ということができるだろう。

 一般的にCPUのような半導体は、ウエハーとよばれる円盤状の板からダイヤモンドカッターなどを利用して切断し、長方形や正方形に切り出す。だが、今回のPentium XEではそれらの2つのコアを切り離すことなく、パッケージに封入されている。そういうイメージだと考えれば分かりやすい。

 Pentium XE 840では、それぞれのコアで1Mバイトのキャッシュを持っているため、1MバイトのL2キャッシュを持つPrescottコア(Pentium 4 5xxなどに採用されている)が2つ切り離されることなくパッケージに封入されていることになる。

 インテルがこうした“分離しないシングルコア2つ”のデュアルコアを導入した背景には、インテルが現在のPentium XEやPentium 4などで採用しているNetBurstマイクロアーキテクチャの「製品寿命」に関係しているのではないだろうか。

 そもそもインテルは、このタイミングで、Tejas(テハス)とよばれる開発コード名の製品を投入する計画になっていた。Tejasは、Prescottの拡張版ともいえるもので、新しい命令セットや演算器などが改善され、4GHzを超える高い周波数で動く予定だった。

 ところが、2004年4月になって、インテルはこのTejasを諦め、開発コード名“Smithfield”と呼ばれたPentium XEや、間もなくリリースが予定しているPentium Dなどの投入を決めた。言ってみれば、Smithfieldは“ピンチヒッター”的な製品であるのだ。このような事情から、開発にさほど時間をかけることができなかったために、内部がこうした構造になっていると考えるのが妥当だろう。

 もう1つ指摘しておきたいのが、Pentium XE 840の動作周波数だ。インテルのシングルコアの最高クロック周波数はPentium 4 Extreme Edition(以下Pentium 4 XE)が3.76GHz、Pentium 4 570の3.80GHzとなっている。

 これに対して、Pentium XE 840の動作周波数は3.20GHzとなっており、シングルコアに比べて低く設定されている。これは、ダイを2つにしたことで、発熱が増え、熱設計消費電力を現在の空冷でまかなう限界と言われている130ワットに納めるために、このクロックに設定せざるを得なかったということだろう。

 なお、まだ発表されていないが、間もなく登場するだろうと予想されるPentium DとPentium XEの違いだが、ハイパースレッディングテクノロジーをサポートするPentium XE、サポートしないPentium D、という点になる。従って、Windowsから認識される論理プロセッサもPentium XEは4つ、Pentium Dは2つ、ということになる。

最初からデュアルコアを意識して開発されたAthlon 64

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