イマドキのイタモノ：Ivy Bridgeの「Tick＋！」な性能を試す (1/3)

Intel HD Graphics 4000に3Dトライゲートと、ただ22ナノにシュリンクしただけでないIvy Bridge。その実力とメリットを「Core i7-3770K」で確かめてみた！

[石川ひさよし，ITmedia]

Tickなのにプロセス以外にも進化が多いIvy Bridge

　22ナノメートルプロセスルールを採用した「Ivy Bridge」（開発コード名）こと「第3世代Core プロセッサー・ファミリー」が登場する。インテルの開発プロセスを示す「Tick、Tock」モデルで、プロセスルールのシュリンクにあたるが、トランジスタに3Dトライゲートという新しい構造を取り入れ、PCI Express 3.0対応コントローラを統合するなど、いくつかの機能が刷新された。インテルは、Sandy Bridge世代のCPUを搭載するPCシステムからパフォーマンスがさらにアップすると訴求する。そこで、Ivy Bridge世代の最上位モデル「Core i7-3770K」を用いて、パフォーマンスを調べてみたい。

　TickフェースにあたるIvy Bridgeは、プロセスルールがSandy Bridge世代の32ナノメートルから22ナノメートルへ移行することが最も重要な目的と捉えがちだが、それ以上に重要な進化として、3Dトライゲートトランジスタ技術を導入したことに注目したい。従来の平面構造に対し、フィンを垂直に配置することで、リーク電流を抑え、ゲート間の電子の移動を速くすることが可能という。また、低電圧でも動作クロックを引き上げることができ、低消費電力化にも貢献することが期待できる。実際、Core i7-3770KのTDPは77ワットに設定されており、従来の最上位モデルのTDPが95ワットだったのに対して、18ワットほど引き下げられたことになる。

型番	Core i7-3960X	Core i7-3930K	Core i7-3770K	Core i7-2700K	Core i7-2600K
コードネーム	Sandy Bridge-E	Sandy Bridge-E	Ivy Bridge	Sandy Bridge	Sandy Bridge
コア数	6	6	4	4	4
スレッド数	12	12	8	8	8
動作クロック（ベース）	3.3	3.2	3.5	3.5	3.4
TBT有効時最大クロック	3.9	3.8	3.9	3.9	3.8
BCLK	100	100	100	100	100
3次キャッシュメモリ	15	12	8	8	8
プロセスルール	32	32	22	32	32
TDP	130	130	77	95	95
DDR3メモリ	1600	1600	1600	1333	1333
メモリチャネル数	4	4	2	2	2
統合グラフィックス	-	-	Intel HD 4000	Intel HD 3000	Intel HD 3000
GPU Cores	-	-	16	12	12
グラフィックスクロック（Base）	-	-	650	850	850
グラフィックスクロック（MAX）	-	-	1150	1350	1350
DirectX	-	-	11	10.1	10.1
H/Wエンコーダ	-	-	Quick Sync Video 2.0	QuickSyncVideo	QuickSyncVideo
ビデオ再生支援	-	-	ClearVideoHD	ClearVideoHD	ClearVideoHD
PCIeグラフィックス	3.0（40レーン）	3.0（40レーン）	3.0（20レーン）	2.0（16レーン）	2.0（16レーン）
ソケット	LGA 2011	LGA 2011	LGA 1155	LGA 1155	LGA 1155
VT-x	非対応	非対応	対応	対応	対応
VT-d	対応	対応	非対応	非対応	非対応
AES-NI	対応	対応	対応	対応	対応
AVX	対応	対応	対応	対応	対応

Ivy Bridgeのダイ画像

　ダイの画像を見ると、基本的なレイアウトは変わっていないことが分かる。コアとキャッシュメモリ、統合したグラフィックスコアやメモリコントローラをリングバスで接続する構造だ。CPUソケットはLGA 1155のままで、Intel 7シリーズチップセットを搭載するマザーボードでは、Sandy Bridge世代のCPUもIvy Bridge世代のCPUも動作する。評価で用いるCore i7-3770Kのコア数は4基で、Hyper-Threading Technologyによって8スレッド対応となる。動作クロックは3.5GHz。これは、Core i7-2700Kと同じだ。

　Core i7-3770Kに統合するグラフィックスコアは、Intel HD Graphcs 4000となる。Core i7-2600Kに統合していたIntel HD Graphics 3000で12基だった実行ユニットの数が、Intel HD Graphics 4000では16基と増加し、加えて、DirectX 11にも対応した。また、Sandy Bridge世代では2画面までの同時映像出力が、3画面の同時出力に拡大している。一方、グラフィックスコアの動作クロックはベースクロックで850MHzから650MHzに引き下げられている。また、これに付随して、ハードウェアエンコーダエンジンのQuick Sync Videoが2.0へと進化した。従来のQuick Sync Videoは1本のバスをシェアしていたが、2.0ではこれが2本となり、データの転送が向上し、パフォーマンスがアップする。Intel Media SDK 2012を用いればさらに速度が向上するという。

　このように、統合グラフィックスコアの進化はIVy BridgeはTickフェーズでも、「グラフィックスに関してはTackだ」とインテルの関係者はいう。

CPU-Z（写真＝左）とGPU-Z（写真＝右）でCore i7-3770Kのステータスを確認する。CPUの動作クロックはベースでCore i7-2700Kと同じ。統合グラフィックスのコアクロックは低く設定しているが、実行ユニットの数は16基に増えた

　PCI Express 3.0は、1枚のグラフィックスカードなら16レーン、2枚のグラフィックスカードなら8レーン(マザーボードのコンフィギュレーションによる)が利用できる。また、Intel Z77 Expressと組み合わせたときは、Thunderboltもサポートする。なお、Thunderboltを用いる場合は、グラフィックスカードが8レーン、そして残る8レーンを4レーン×2本に分け、うち1本をThunderboltが利用する。

ES品なので製品名が分からない状態だが、3.50GHZの表記が確認できる（写真＝左）。ボールグリッドは右に置いたCore i7-2400とまったく同じ。中央のチップコンデンサのレイアウトが異なる（写真＝右）

　システムメモリのサポートも、Core i7-3770Kで最大DDR3-1600が利用可能となる（Core i7-2600KではDDR3-1333だった）。より低消費電力なDDR3Lもサポートする。消費電力関連では、新しいC-Stateが追加されたほか、クロックゲーティングも行い、Power Aware Interrupt Routing（PAIR）機能によって、どのコアを利用するのかの最適化を行う。

　すでに仕様が明らかになっているように、Intel 7シリーズチップセット側では、USB 3.0をサポートした。PCI Express 3.0、Serial ATA 6Gbps、USB 3.0という3種類の第3世代インタフェースが利用可能なプラットフォームとなる。

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