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8世代Intel Core i7-8700Kプロセッサ:特徴  

記事入力 : December 22, 2017, 4:56 pm
ACROFAN=權 容滿 | yongman.kwon@acrofan.com | SNS
初代Coreプロセッサが登場した以降、今までの7世代の間に大きな幅の性能向上にも関わらずメインストリーム級プラットフォームでのCoreプロセッサは各製品群のCore数などの技術的構成は着実に維持されてきた。7世代Coreプロセッサでは変化の兆しが見え始めたが、今までIntelはCore i3に2Core 4スレッド、Core i5の4Core 4スレッドとターボブースト、Core i7は4Core 8スレッドのターボブースト技術を組み合わせたが、これは今までいくつかの成功的な組み合わせでもあった。

しかし、いつもより少し早めに登場した気味がある8世代Coreプロセッサはプロセッサの内部よりプロセッサの外部での変化がより一層目立つ姿だ。同世代の全体多岐な製品群にかけて同じアーキテクチャを使用していた以前とは異なり、今回の世代では3つのアーキテクチャが共存するような様子だ。また、初代Coreプロセッサ以降の8世代ぶりに、各製品群別に提供されているCoreの数が2つずつ増え、前世代に比べ大幅に性能向上を提供することも大きな特徴で挙げることができる。

デスクトップのための第8世代のIntel Coreプロセッサはこれまで開発コード名「コーヒーレイク(Coffee Lake)」として知られており、前世代より二つ多いCoreを備えたのが特徴である。このうち最上位モデルとして披露するCore i7-8700Kプロセッサは、Intelのメインストリーム級プロセッサでは最初に6Core 12スレッド構成を備えており、高い動作速度を備えながらもTDPは前世代のクアッドCoreレベルを維持した。300シリーズチップセットベースのメインボードと一緒に使用することができ、新しいメインボードではオーバークロッキングなどでいくつかの新機能を提供する。

 
▲8世代Coreプロセッサ製品群は以前とは色々違う姿を持って現れた

これまでいくつかの世代にもわたって、Coreプロセッサ製品群は大抵同じアーキテクチャをベースとしてきたし、アーキテクチャのコード名が世代のコード名でも通用することができた。そして8世代Coreプロセッサ製品群は初代Coreプロセッサの以降の数年ぶりにPC用プロセッサでも複数のアーキテクチャとコード名を一つの世代に合わせる製品群になった姿だ。現在4つの製品群の中、ノートパソコンなどのU-シリーズには「カービィレイク」のリフレッシュが、高性能ノートパソコンやオールインワンなどのH-シリーズ、デスクトップのS-シリーズには「コーヒーレイク」、超低消費電力のノートパソコン用Y-シリーズには「キャノンレイク(Cannon Lake)」が投入されることが知られている。

このように3つのアーキテクチャが一緒に投入さるが、同じ世代ではそれなりの一貫性のあるCoreの基準性能を提供する姿も備えなければならないし、これの3つのマイクロアーキテクチャの違いはアーキテクチャ自体よりパッケージング変更など商品性の改善でくるような姿も見られる。Intelは8世代CoreプロセッサでのU-シリーズで既存の「カービィレイク」のリフレッシュとして4Core 8スレッドを15W TDPで披露し、デスクトップ用のS-シリーズでは既存のアーキテクチャを再整備して6Core 12スレッドの構成を備えた「コーヒーレイク」を披露したが、このすべてが「8世代Coreプロセッサ」なのだ。

Coreとスレッド数の変化を除けば、7世代Coreプロセッサと8世代Coreプロセッサとの間の目立つ機能・性能の違いを見つけるのは容易ではない。内蔵GPUは従来の9世代をベースに若干の動作速度の向上とUHD環境のためのHDCP 2.2サポートをGPU自体でサポートできるようにした程度の変化があったと知られており、モデル名はHD graphics 630でUHD graphics 630に変わった。この他にもプラットフォーム的な変化であれば、DDR4-2666のサポートとともに公式的にDDR3Lサポートが削除されたことくらいが目立つ程度だ。

 
▲デスクトップ用8世代Coreプロセッサ製品群は、メインストリーム最初の6Coreプロセッサでもある

デスクトップ用の8世代Coreプロセッサの最上位モデルであるCore i7-8700Kは、Intelのメインストリーム級プラットフォームベースの「Core」ブランドのプロセッサでは最初に6Core12スレッドの構成を備え、基本的な動作速度3.7GHzのターボブースト2.0動作時に最大4.7GHzの高い動作速度を備えても、TDPは前世代のKシリーズのプロセッサと同様に95W程度に定義されている。Coreの数がより増えたにも関わらず似たような条件での動作速度は前世代よりも若干でももっと高いことが目立ったが、それによってどのような状況でも少なくとも前世代より高い性能を保証する。

これまで6Core以上の構成はHEDTプラットフォームを使用すべき理由として挙げられてきたが、これにはいくつかの現実的な理由があった。最大の理由はマルチCoreプロセッサの物理的な限界と市場性の側面の問題だったが、Coreが多く含まれるほど限られた電力と発熱条件で動作速度は低下するようになり、これはマルチスレッドの構造を適切に活用できないPC環境での性能問題に直結されたからである。これは10年がふらりと越えた「Core 2 Quad」の登場以来、いまだに残っている問題でもあり、「モダンアプリケーション」の普及がマルチCoreでの拡張のための最大の前提条件でもあった。

そしてもう10年を超えた時点でいくつかの理由で4Core以上でのマルチCore環境が十分に競争力を持つ時点がきたが、現在の市場の状況はIntelにおいても着実に待ってきたことでもあり、そんなに悪い状況だとは思われていない。また、高い動作速度を実現できる14nm工程の競争力は十分に有効であり、高い動作速度を持つ現在の6Core12スレッドプロセッサは前世代の対比ではマルチスレッドアプリケーションで40%以上の性能向上も期待でき、県世代の8Core級HEDTとも競うほどの競争力を備えている。

 
▲300シリーズのメインボードと一緒に構成されているシステム構成の概要は前世代の姿と類似している

 
プロセッサCore当たりLLCの構成は前世代からのものをそのまま維持し、Core i7-8700KはCore当たり2MBずつ合計12MBの構成を備えている。プロセッサに内蔵されたデュアルチャネルメモリコントローラは最大DDR4-2666規格サポートに変わり、、前世代のプラットフォームで提供されていたDDR3Lメモリのサポートオプションは今回の世代から除去された。ソケットは前世代と同じピン数を使用するが、内部的には2つ多いCore数に対応するための電源部補強などのピン配列の変化にソケット間の互換性は不可能である。また、新しい300シリーズチップセットベースのメインボードで使用することができる。

Coreのアーキテクチャ自体が大きく変わっていないだけに、プロセッサがサポートする命令セットはまた前世代のレベルで維持されている。HEDTプラットフォームの6Core以上「CoreX-シリーズ」プロセッサがAVX-512をサポートするのに比べ、8世代Coreプロセッサはまだ256ビット幅のAVX2をそのまま使用している。もちろん現在のAVX2でもより積極的に活用するように奨励することもまたIntelが持っている古い宿題の一つでもある。このほかにも、VTやAES-NI、TSXなど以前世代で紹介された様々な命令語セットも含まれている。

8世代Coreプロセッサの製造工程は3世代でも表現できる「14++」を使用することが知られており、7世代Coreプロセッサの14nm工程と比較してもより最適化が行われてもっと高い動作速度と消費電力最適化を実装したと紹介されている。こういう工程の最適化を通じた成果は限られた条件の下でより多くのCoreを、より高い動作速度で動作させたものですでに期待以上の成果を収めたことに見ることができるだろう。また、この工程区分の基準は企業ごとにも異なり、Intelの14nm工程が揃えた物理的特性は他の会社の最新工程比でもまだ強力な競争力を備えている。

 
▲既存Gen9 LP GT2Coreを使用するが、新たにHDCP2.2のサポートが追加された

プロセッサ内蔵グラフィックCoreは従来の6・7世代Coreプロセッサと同様に、9世代のアーキテクチャに基づいて24個EUを備えたGT2Coreを使用する。興味深い点は今回の世代のグラフィックスCore製品名が「UHD Graphics 630」というものだが、モデル名に数字はそのままであるが文字の方のみHDからUHDに変わったことが見られる。そしてこのような僅かな変化の理由としては、DP(DisplayPort)やHDMI 1.4で別の外部チップの組み合わせなくHDCP 2.2をサポートできるようにしたアップデートが適用されたことくらいの点がある。

8世代Coreプロセッサは前世代と同様に最大3つの4K出力をサポートするが、このうちHDMIの出力部分の規格はHDMI 1.4であり、4K出力の時30Hz程度だけサポートされる。4K 60HzとHDR出力はDP規格の出力でサポートされ、現在のHDMI 2.0のサポートはDP出力からHDMI 2.0aコンバータを使用する形に構成されており、HDCP 2.2サポートも外部チップセットを使用する形態であった。しかしHDCP 2.2サポートがプロセッサレベルでサポートされながら、HDMI 1.4やDP出力からHDCP 2.2を追加費用なしですぐ使用できるようになるものと思われる。

現在8世代Coreプロセッサの内蔵グラフィックCoreはDirectX12とOpenGL4.5などの最新のグラフィックスAPI仕様サポートと一緒に実用的な性能を備え、強力なメディアサポート機能と性能を提供することが特徴である。内蔵ハードウェア加速コーデックはH.265やVP9など4Kメディアのための主要な仕様のハードウェアエンコーディング、デコーディング処理やHDRなどを支援する。特に「QuickSync ビデオ」機能は主要映像コーデックベースのエンコーディングをハードウェ加速することができてメディア制作やビデオ会議、放送送出、家庭用メディアサーバーからのエンコーディングなどで高い価値を期待することができる。

一方、今後登場する「キヤノンレイク」ベースのY・U-シリーズ8世代Coreプロセッサでは機能と性能が向上された新世代のGPUが搭載される予定で知られている。そしてIntelの内蔵GPU関連の戦略も以前とは少し変わる様相で、8世代Coreプロセッサを起点に今後は低電力、モバイルプラットフォームであるY・U-シリーズを中心に内蔵グラフィックCoreの性能向上を進めるとも紹介されたている。これはH・S-シリーズが主に使用される市場である高性能志向のゲーミングデスクトップなどの高い性能の外装グラフィックカードを別途に備えることが一般的であるからだという現実的な理由でもある。

 
▲8世代Coreプロセッサは新しい300シリーズチップセットベースのメインボードで使用することができる

 
▲8世代Coreプロセッサではオーバークロッキング関連機能サポートも向上された

8世代Coreプロセッサは300シリーズチップセットベースのメインボードと一緒に使用することができ、ソケットは既存のLGA 1151規格を維持して製造と設計の面でのコスト削減効果も収めた。もちろん物理的規格が同じだとして以前世代との互換性を提供してはいないものの、増えたCore数などによってピン配列はかなり変わったからである。実にこのような場合は歴史になくはなかったが、それさえも最近の事例であればIntelのPentium 4の時代、LGA 775ソケットと915チップセットベースのでPentium Dに進む時チップセットの互換性とVRMの規格変更により以前メインボードを全く使用できなかった前例もある。

8世代Coreプロセッサの発表と一緒に登場した300シリーズチップセットは現在Z370一つで、今後H310からZ390までの新しいチップセットが披露することに計画されている。そして現在披露したZ370は内部的には既存の200シリーズに使用していたチップセットのリフレッシュモデルで、既存のZ270と機能と性能などで大きな違いを見せてはいない。しかし8世代Coreプロセッサの正式サポートと一緒に、新しいオーバークロッキング関連機能や次世代オプテインメモリ、RSTでの新しいソフトウェアベースの機能をサポートするなどの変化がある。

300シリーズチップセットベースのメインボードで提供される新しいオーバークロッキング関連特徴には、より増えたパッケージパワーデリバリーを通じてオーバークロッキングのためのヘッドルームをもっと確保し、最大メモリの動作速度の定義は8,400MT/ sまでに拡張され、運営体制上でリアルタイムにメモリレイテンシの調整が可能になった。またPLLトリムコントロールはCoreコントロールと一緒にリング、メモリコントローラ、システムエージェントとGT PLLなどまでに拡張されたし、Coreごとのオーバークロッキングの限界指定も可能になった。一方、初期のターボブースト限界値のレポート機能も追加され、より洗練されたオーバークロッキングの進行を可能にした。

一方、Z370を除く300シリーズチップセットは「キヤノンレイクPCH-H」のプラットフォームとして分類され、Z370に対比いくつかの追加機能が提供される予定である。このうちデスクトップ用のプラットフォームでも影響を与えるほどの部分とすれば10Gbps転送速度のUSB3.1 Gen2サポートや、チップセット内蔵のクアッドCoreオーディオDSP、そしてプラットフォーム内蔵無線インタフェースのサポートくらいがある。この他にもサンダーボルト3.0のサポートでも次世代チップセットとの組み合わせでDP1.4サポートなどが提供される予定であり、プロセッサの電源管理でもチップセットを使用して追加レベルがサポートされることが知られている。


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