今週、インテルは毎年恒例のアーキテクチャー デーを開催した。このイベントでは同社のシリコンに対する今後の大きな変更が予告されることが多いが、今年はインテルは CPU や GPU などにおける新たな進歩を「一世代で最大の変化」のひとつとして称賛している。
消費者向けデバイスに関して注目すべき大きな新製品ラインは、Intel の次世代 CPU アーキテクチャである Alder Lake と、Intel の次期消費者向けグラフィック カードのコード名であり、Intel が新たにブランド化した Arc シリーズの高性能ゲーム (HPG) 製品の最初の製品である Alchemist です。
しかし、新しい CPU について話す前に、Intel の新しいプロセッサ自体の設計について話す必要があります。Intel のコア (しゃれではありません) アーキテクチャへの大きな変更こそが、Intel のパフォーマンスと電力効率の向上に大きく貢献するものだからです。
インテルは初めて、より多くのコアをより小さなダイに詰め込むのではなく、より高速なパフォーマンスのコアとエネルギーを節約する効率の良いコアで強化された新しいハイブリッド アーキテクチャに切り替えました。これは、多くの ARM チップ メーカーが長年モバイル デバイスで行ってきたことと非常によく似ています。
以前はGolden Coveというコードネームで呼ばれていたIntelの新しいパフォーマンスコア・マイクロアーキテクチャは、デコーダー数（4から6に増加）、実行ポート数（10から12に増加）、レジスタファイルの容量拡大、そして分岐予測の改良を特徴としています。全体として、同じ周波数で動作する現行の第11世代Cypress Coveプロセッサと比較して、新しいGolden Coveパフォーマンスコアは総合的に約19%優れたパフォーマンスを提供するとIntelは述べています。さらに、Intelの新しいAdvanced Matrix Extensions（AMS）の追加により、これらのコアはAI処理能力も大幅に向上しています。
また、最新の CPU アーキテクチャに期待されるように、Alder Lake は DDR5 RAM、PCIe Gen 5、Thunderbolt 4、Wi-Fi 6e などの新しいコンポーネント標準をより適切にサポートするように設計されています。
一方、パフォーマンスコアを補完するIntelの新しいEfficient-coreマイクロアーキテクチャ（以前のコードネームはGracemont）は、マルチスレッド性能の向上により、強化されたマルチタスクをサポートすると言われています。Intelによると、これは同社にとってこれまでで最も効率的なx86マイクロアーキテクチャです。つまり、新しいEfficient-coreコアは、同じ電力レベルでシングルスレッド性能を40%向上させるか、消費電力を40%削減しながら同等の性能を実現するとのことです。また、全体的なスループットについてIntelのSkylakeチップと比較すると、Intelの新しいEfficient-core 4基は、4スレッドを実行するSkylakeコア2基と比較して、80%高いパフォーマンスを提供すると言われています。
また、パフォーマンス コアと効率コア間のワークロードをより適切に管理するために、Intel は、ジョブに適切なコアにプロセスを動的に割り当てるためのハードウェア ベースのサポートを提供する新しい Thread Director スケジューラを導入しています。
Alder Lake自体については、新しいチップはIntel 7プロセスで製造され、デスクトップ、高性能ラップトップ、そして薄型・低消費電力デバイスをカバーする3つの異なる主要設計が提供されます。新しいAlder Lakeチップは、コア数とスレッド数の異なるモデルが用意され、最も高性能なCPUは16コア、24スレッド、30MBのLLキャッシュを搭載します。
Alchemistに関しては、Intelは次期GPUのアーキテクチャについてそこまで深く掘り下げてはいないものの、いくつかの重要な機能と設計ポイントを明らかにしている。中でも最も大きな発見の一つは、Alchemistのチップを自社で製造するのではなく、TSMCのN6ノードを利用して次期グラフィックカード用のシリコンを生産するという点だ。これは、これまで自社工場への依存度が高かったIntelにとって、大きな変化を示唆している。
さらに、実行ユニットの数に重点を置くのではなく、Alchemist のアーキテクチャは、Intel が XE コアと呼んでいるものに基づいており、16 個のベクター エンジンと 16 個のマトリックス エンジンで構成され、DirectX Raytracing と Vulkan Ray Tracing の両方をサポートする追加のレイ トレーシング ユニットを備えています。
Intel によれば、更新されたグラフィック ドライバー コンポーネントとメモリ マネージャー/コンパイラーのおかげで、Alchemist は CPU バウンドのゲームで 15% (場合によっては最大 80% 向上) のスループットを実現できると同時に、読み込み時間も最大 25% 短縮できるとのことです。
AlchemistはすでにUnreal Engine 5とDirectX 12 Ultimateをサポートしており、Intelは独自のスーパーサンプリング技術「XE SS」も披露しました。この技術は、理想的な条件下でグラフィックス品質またはパフォーマンスを最大2倍向上させるように設計されています。Intelによると、XE SSのSDKは今月から開発者向けに提供される予定です。
従来のコンシューマー向けコンピューティング製品の枠を超え、Intelは新しいIPU（インフラストラクチャ・プロセッシング・ユニット）の導入と、同社初のASIC IPUとなるMount Evansの導入で大きな波を起こしています。また、エンタープライズ向けグラフィックス製品では、TSMCの最先端N5プロセスを採用したチップを搭載し、業界記録となるAI性能と最大45 TFLOPSのFP32スループットを実現するとIntelは主張する新しいPonte Vecchio GPUの詳細も発表しました。
Intel の CPU は、パフォーマンスと価値の両方で AMD の現在のチップと比較すると現在劣勢に立たされているため (在庫があることを前提とします)、同社がシリコンの優位性を取り戻すには、Alder Lake と Alchemist がヒットする必要があります。
