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Intel,新世代ハイエンドCPU「Core i7-3000番台」を発表。Sandy Bridge-Eプラットフォーム,そのポイントをチェックする
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印刷2011/11/14 17:00

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Intel,新世代ハイエンドCPU「Core i7-3000番台」を発表。Sandy Bridge-Eプラットフォーム,そのポイントをチェックする

LGA2011版Core i7のイメージ。左がヒートスプレッダ側,右がLGA側
Core i7(Sandy Bridge-E)
 Intelが,ハイエンドデスクトップPC向けプラットフォームを一新する。
 2011年11月14日17:00,同社は,Sandy Bridgeマイクロアーキテクチャを採用するLGA2011版のCore i7-3000番台と,同CPUシリーズに対応するチップセット「Intel X79 Express」(以下,X79)を発表した。発表時点のラインナップは下記のとおり3モデル。いずれも,2008年11月以来のLGA1366版Core i7を置き換えるもので,LGA1155版Core iプロセッサの上位に置かれることとなる。

  • Core i7-3960X Extreme Edition
    3.3GHz(3.9GHz),6C12T,15MB L3,4ch DDR3-1600,130W TDP,Unlocked,7万6860円
  • Core i7-3930K
    3.2GHz(3.8GHz),6C12T,12MB L3,4ch DDR3-1600,130W TDP,Unlocked,4万3090円
  • Core i7-3820
    3.6GHz(3.9GHz),4C8T,10MB L3,4ch DDR3-1600,130W TDP,Partially Unlocked,未定(※2012年第1四半期発売予定)

※製品名の下に並んでいる表記は順に,動作クロック(最大クロック),コア/スレッド数,L3キャッシュ容量,メモリコントローラ,TDP,倍率ロックフリーかどうか(Unlockedは完全ロックフリー,Partially Unlockedは一部ロックフリー),OEM向けの1000個ロット時単価となる

最上位モデルとなるCore i7-3960X Extreme Editionの特徴がまとまったスライド。4Gamer的に注目しておきたいのは,CPU側に40レーンものPCI Express 2.0インタフェースを統合しており,高性能グラフィックスカードやストレージコントローラなどの性能を引き出しやすくなっているところだ。詳細は後ほど
Core i7(Sandy Bridge-E)

Sandy Bridge-Eのダイ写真。2コアが無効化されている
Core i7(Sandy Bridge-E)
 開発コードネーム「SandyBridge-E」として知られてきたLGA2011版Core i7は,32nmプロセス技術で22億7000万トランジスタを集積しており,そのダイサイズは約435平方mm2(20.8×20.9mm)。ダイ自体はサーバー&ワークステーション用CPUである「Sandy Bridge-EP」ことXeon E5シリーズと共用になっており,実際には8基のCPUコアを搭載しているが,マーケティング上の理由により,LGA2011版Core i7では最大6基となっている。


LGA2011版Core i7の特徴を

部位ごとに整理する


 以下,要素ごとに,LGA2011版Core i7を分析していこう。

■メモリコントローラ


 Intelは,Sandy BridgeマイクロアーキテクチャをハイエンドデスクトップPC環境に移植するにあたり,メモリコントローラのDDR3-1600&DDR3L-1600対応と4ch化を図ってきた。これによりメモリバス帯域幅は51.2GB/sを実現しており,3chのDDR3-1066コントローラを搭載していたLGA1366の同25.6GB/sと比べて2倍の帯域幅を確保したことになる。

Intelでクライアント製品のベンチマークを担当するBenson Inkley氏
Core i7(Sandy Bridge-E)
4ch DDR3-1600の後ろに記載されている「1DPC」は「1 DIMM per Channel」の意味
Core i7(Sandy Bridge-E)
LGA2011でもXMPは「XMP 1.3」としてサポートされる。主要メモリモジュールベンダーから対応の4chキットが登場予定だ
 気になるのは,Sandy Bridge-Eで1chあたり何枚のメモリモジュールをサポートするかだが,Intelでクライアント製品のベンチマーク関連を担当するBenson Inkley氏は「Sandy Bridge-Eがサポートするのは1chあたり1 DIMM(=4chで4 DIMM)だ。ただし,マザーボードベンダーが独自に検証して8 DIMMをサポートする製品も登場する」と説明している。「8 DIMM構成でDual Rank(両面実装)モジュールをサポートするのは難しく,(DDR3-1600よりも)低い速度グレードのものにするか,Single Rank(片面実装,ただし,放熱性を高めるため両面実装とした製品も,いわゆるオーバークロックメモリモジュールの中には存在する)のみの構成になるだろう」(同氏)。
 メモリサポート周りでは,マザーボードベンダー側の技術力が問われることになりそうな気配である。

 なお,IntelはLGA2011版Core i7でもXMP(eXtreme Memory Profile)をサポートし,DDR3-2400などのオーバークロック設定を可能にしている。Intelによれば,LGA2011版Core i7の登場に合わせて,CorsairとG.Skill International Enterprise,Kingston Technology,Patriot Memoryの4社から,XMP準拠の4枚セット製品が投入される見込みになっているという。


■CPUコアとキャッシュ


Sandy Bridgeコア版Core i7との比較。LGA2011版Core i7はL3キャッシュ容量が大きい
Core i7(Sandy Bridge-E)
 前述のとおり,CPUコアは最大6コア。「Intel Hyper-Threading Technology」により最大12スレッド動作するところも含めて,このあたりの仕様はGulftownコアのLGA1366版Core i7-900番台から変わっていない。また,L1およびL2キャッシュ構成が,「コアあたり,L1命令キャッシュ32KB+L1データキャッシュ32KB,L2キャッシュ256KB」なのもLGA1366版Core i7やLGA1155版Core i7などと同じだが,L3キャッシュはCPUコアごとに2.5MB用意されるため,Core i7-3960X Extreme Editionでは2.5×6=15MBものL3キャッシュを搭載することになる。

右はSandy Bridge-Eとダイを共用するSandy Bridge-EPのブロック図で,各コアとL3キャッシュは“内回りと外回り”2方向のリングバスで接続されていることが分かる。Sandy Bridgeだとリングバスは1方向だったので,ここは大きな拡張だ
Core i7(Sandy Bridge-E)
 L3キャッシュは,各ブロックが“内回りと外回り”2方向のリングバスで接続されていることも特徴といえるだろう。LGA1155版Core i7・i5・i3だと1方向だったので,ここは大きな拡張である。

 なお,Core i7-3630KでL3キャッシュは12MBとなっており,1ブロック2.5MBという仕様からすると計算が合わないが,下位モデルではL3キャッシュのブロックあたり512KBずつ無効化されているため,2MB×6=12MBということになる。


■オーバークロックと冷却


Turbo Boost 2.0により,Core i7-3960X Extreme Editionの動作クロックは最大3.9GHzに達する
Core i7(Sandy Bridge-E)
 Sandy Bridge-Eコアでは,「Intel Turbo Boost Technology 2.0」(以下,Turbo Boost 2.0)による動的なクロックアップ機能も強化されている。
 その仕組みはLGA1155版Core i7&i5と変わらず,TDP(Thermal Design Power,熱設計消費電力)枠内で各コアを動的に引き上げるものだが,6コアモデルに関していうと,その伸びしろは5〜6コア動作時に+300MHz,1〜2コア動作時には+600MHzと,LGA1155版Core i7と比べて大きく設定されている。

 なお,例外となる4コアのCore i7-3820だと,定格3.6GHzに対してTurbo Boost 2.0有効時の最大動作クロックは,Core i7-3960X Extreme Editionと同じ3.9GHzに抑えられているので,現状では3.9GHzが,Sandy Bridge-Eの定格電圧設定時における安定動作限界ということなのかもしれない。

AsetekのOEMとなる液冷クーラーが別売りで提供される
Core i7(Sandy Bridge-E)
 ただ,IntelはLGA2011版Core i7がオーバークロック耐性に優れるともしており,LGA2011やLGA1366,LGA1155&1156に対応したIntel製簡易液冷クーラー「RTS2011LC」などと組み合わせれば,5GHz前後のクロックでも安定動作が可能だとしている。完全ロックフリーの「Unlocked」仕様となる上位2モデル,そしてロックが一部解除された「Partially Unlocked」となるCore i7-3820のいずれでも,自己責任を覚悟すれば,倍率を引き上げる形でのオーバークロック設定を試みることができるわけだ。
 実際,Intelはこれまでの「Unlocked」CPUと同じく,LGA2011版Core i7に対して,オーバークロック設定を容易に行えるソフトウェア「Intel Extreme Tuning Utility」を提供していたりする。

Intel Developer 2011 San Franciscoで公開されたLGA2011版Core i7向けのIntel Extreme Tuning Utility。高性能なCPUクーラーと組み合わせれば,5GHz前後での安定動作も可能だとされている
Core i7(Sandy Bridge-E) Core i7(Sandy Bridge-E) Core i7(Sandy Bridge-E)

LGA2011版Core i7の製品ボックスにCPUクーラーは同梱されない
Core i7(Sandy Bridge-E)
 なお,IntelはLGA2011版Core i7のリテールボックス版にCPUクーラーを同梱しないことも明らかにしている。そのため,PCパーツショップの店頭でLGA2011版プロセッサを購入する場合は,対応クーラーを別途購入する必要がある。IntelはRTS2011LCのほか,定格動作を前提とした空冷クーラーも20ドル未満の価格で用意するが,AntecやCooler Master,Corsair,Thermaltake Technologyなども,LGA2011対応のクーラー製品を市場投入する見込みだ。

LGA2011専用の空冷クーラーが20ドル以下の価格でIntelから発売になる(左)。そのほか,AsetekやCoolIt Systemsの技術を用いた簡易液冷クーラー,そしてもちろん各社の空冷クーラーも登場予定だ
Core i7(Sandy Bridge-E) Core i7(Sandy Bridge-E) Core i7(Sandy Bridge-E)


■PCI Express


 CPUに統合されたPCI Expressインターフェースは計40レーン/最大10リンクで,(マザーボードの物理的なサイズを無視すれば),たとえば下記のようなPCI Express 2.0構成が可能になる。

  • x16×2 + x8
  • x16 + x8×3
  • x16 + x8×2 + x4×2
  • x16 + x4×4 + x4×2
  • x4×10

 Intelによれば,Sandy Bridge-EのPCI ExpressインタフェースはPCI Express Gen.3準拠で設計されているが,動作検証が終わっていないため,現時点ではあくまでも「PCI Express 2.0対応」になるという。断言はできないものの,今回発表されたLGA2011版Core i7がPCI Express 3.0へ対応できる可能性は残されているようだ。

 参考として,Core i7-3960X Extreme EditionとGulftownコアの「Core i7-990X Extreme Edition」,Sandy Bridgeコアの「Core i7-2700K」でスペックを比較したものが下のとなる。

※1 グラフィックス機能のL2キャッシュとしても機能するため,L3ではなく「LLC」(Last Level Cache)と呼ばれる


組み合わされるX79チップセットの仕様は

Intel 6シリーズに近い


 冒頭でも紹介したとおり,組み合わせられるチップセットは1チップ仕様のX79 PCH(PCH:Platform Controller Hub)。CPUとの接続には,LGA1155プラットフォームと同じく,DMI 2.0が採用されている。サポートされるSerial ATA 6Gbpsポートは2で,USB 3.0コントローラは統合されないなど,基本仕様はLGA1155版Core iシリーズ用のIntel 6シリーズチップセットに近い。

X79のブロック図
Core i7(Sandy Bridge-E)

 LGA2011版Core i7の発表に合わせてIntelが公開した性能データによると,「3DMark 11」の「Physics」スコアでは,Core i7-990X Extreme Editionと比べて34%,Core i7-2600Kに比べて46%の性能向上を実現しているとのこと。また,グラフィックスカードベンダー関係者は「PCI ExpressグラフィックスインタフェースをCPU側に統合したことで,マルチグラフィックス環境におけるパフォーマンスが向上している」と述べており,SLIやCrossFireX環境ではLGA1366環境よりも優れた性能を期待できそうだ。

Core i7-3960X Extreme Editionと,Core i7-990X Extreme EditionおよびCore i7-2600Kとの性能比較。3DMark 11のPhysicsスコアも大幅に伸びている
Core i7(Sandy Bridge-E) Core i7(Sandy Bridge-E)
Core i7-3960X Extreme EditionとCore i7-2600Kの基本性能比較。同じSandy Bridgeアーキテクチャながら,メモリ帯域幅の大幅な向上やL3キャッシュの強化の威力が目覚ましい
Core i7(Sandy Bridge-E) Core i7(Sandy Bridge-E) Core i7(Sandy Bridge-E)
こちらはLGA2011版Core i7の発表に合わせてNVIDIAが公開したスライド。X79プラットフォームでは,SLI性能が従来製品よりも向上するという
Core i7(Sandy Bridge-E) Core i7(Sandy Bridge-E)

 では,そんなSandy Bridge-E――LGA2011版Core i7のゲーム性能はいかほどか。4Gamerではさっそくゲームベンチを回してみたので,その結果はレビュー記事を参照してほしいと思う。

「Core i7-3960X&3930K」レビュー。LGA2011の「Sandy Bridge-E」は,ハイエンドPC環境に何をもたらすか


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    Core i7(Sandy Bridge-E)

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