Core iファミリーは10年でどれほど進化したのか?

今年、Core iファミリーは登場して10年を迎えるのはご存じだろうか?
最初の世代は現在で言えばX系であったため、多くの人がCore iを手に入れたのはそれより1~2年ぐらい後だろうが、実は最初のCore i(Nehalem)は約10年前に発表されたのである。まあ、実際には2008年の11月18日なので、もう3日後なのだが、そろそろ良いかなということで記事にすることにした。
http://ascii.jp/elem/000/000/190/190056/

まあ、たまたまものの一部が出来上がったのが今だったので、こじつけも良いところである。しかも、このデータにはCore i7-9xxシリーズ(X/EP系)は入れていない。まあ、X/EP系にはGPUが今後も搭載される見込みがないため、データシートとして味気ないと思ったからである。

とまあ、簡単な言い訳を先にしたが、今回はCore i7のスペック表をCore i7 860~Core i7-9900KまでのX/EPを除く、最上位のスペック比較表を公開することにした。即ち、一部例外があるのだが、700番台のCore iである。

ただ、この表にはまだ先があり、GPUの表もあるのだがそれは完成しておらず、公開予定は未定である。そのため、中途半端に下を切ってCPU部だけ切り離して書いていることをご勘弁頂きたい。あのチラッと見える下はGPUのシートなんだろうな~と思って欲しい。

ちなみに、画像の解像度は2880×849である。容量はアップロード前の段階で409KBである。
もうご存じだと思うが、画像はPCだと元画像まで2段階リンクがあるので、注意して欲しい。
画像



この仕様表はダイサイズなどは載せていないが、ほぼCPUの機能を丸ごと網羅しているものだ。命令セットからキャッシュ、キャッシュのルート数まで全て調べ上げた。また、性能指標は9900K公開後のPassmarkのデータを元にしている。
それから、コア辺りの性能は、Passmarkの数値をコア数で割った性能値でありシングルスレッドの性能ではない。

これだけの規模なので間違いもあるかもしれないが、見つけたら教えてもらえると幸いである。
それから、9900と9700のは開発名をRefreshという扱いに便宜上しているが、Intelがそのように述べている訳ではないので、注意して欲しい。


注意点はこれぐらいである。

このように並べて見てみるとCPUの機能はこの8-10年ほどで大きく増えたことが分かる。コア数もついに2倍にまで達した。まあ、個人的には今回最上位をCore i7-9770Kにせず、9900Kにしたのだけが解せないが、これはいつか後半の表が出来たら語ろうかなと思う。

気になる性能は、870→2700Kで大幅に上がり、4790辺りまではまずまずの性能向上を示していた。
しかし、5775Cでガクンと低下し、4000世代と6700Kでの比較をしても上昇率は1桁パーセントに留まっているのが良く分かる。そして、7700Kで0.2GHzのクロックアップとメモリーホストの主流がDDR4へ完全移行して性能が若干上がったようだ。

そして、その後はコア数が伸びたことで大きく性能が伸びている訳だが……。

Passmarkのコア辺りの性能を見ると、7700Kの3010.25を最大にして、そこから低下している。9700Kに至っては、2199.88とCore i7-2700Kとさほど変わらないレベルまで落ちているのが、特徴的で、9900Kは4770Kに匹敵する性能にコア辺りの性能が落ちているのが面白い。

これが何を意味するかは、プロセッサのスペックが好きだと予測出来るだろう。コア辺りのメモリーの帯域幅が減ってしまっていることと、コア数が多いことで、調停(処理する命令をどのプロセッサーに送るか、連続命令であるかなどの確認)に相応の時間を取られるためと考えられる。

ただ、9900Kより、9700Kが大きく落ち込んでいるのは、Hyper Threading(SMT)が無効だからだろう。約15%の差が出ていることから、Hyper Threadingの数値分が落ちていることが見て取れる。これは興味深い部分である。


とまあ、このように見ていくとCore i7は実質4770からCPUコアの部分はほぼ進化が止まっていることが分かる。コア数が増えない限り、性能は殆ど上がらない状況にあったと思われる。即ち、未だに続く14nm以降で完全に、進化が止まったと見える。

ただ、これがサーバー向けやEP/X(エンスージアスト)向けのプロセッサになると、AVX-512F向けのポートが動くため、もう少し性能は伸びる(AVX利用時の発熱も大きく増す)。端的に言えば、3770→4770に近い伸びが出るのだが、6700Kでは製造上の問題からそれを止めたため、伸びなかった訳だ。

そして、その呪縛は10nmにまで及ぶ事態になっていると思われる。


ちなみに、これがAMDになるとCore i7-860→Core i7-6700K世代までが一向に進化しない流れを生んでいた。APUとクラスタコアで、効率的なプロセッサを作ると良いという時代だった。それが、終わる頃にIntelは長いトンネルへと入り込んだと思われる。ある意味、IntelとAMDは相互に最悪の時期を入れ替わり立ち替わりしている辺りが、良いライバル関係であるといえる。


しかし、IntelCPUは2014年を境にして思った程性能が伸びていない。コア数を増やしたり、周辺のデバイスやメモリーホストの進化や低価格化が総合的な性能を押し上げた程度でしかないのは良く分かる。まあ、いくつか命令強化がされており、それが付加機能面で華やかさを生んでいたり、ここにはないがNVMeサポートやIntel Optane(3D xpoint)が期待値を上げ下げしているが、その程度である。

いや、それほど大きなデータ処理をしないなら、2000世代から劇的な進化は遂げていないともいえるだろう。
実際に、あなたがもしもノートPCなどでCore i-2000世代(第2世代Core)を使っていて遅いと思うなら、搭載しているHDDをSSDに変更するだけで見違えるほど快適になるはずだ。それぐらいCPUが思った程進化していない訳だ。


ただ、それでもある程度売れたのは、型番(モデルナンバー)のお陰かも知れない。
まあ、大手メーカーPCだとGPUの進化がかなり影響していると思われる。

いつになるか不明だがGPU編に続く……かな?






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