Core™ Ultraシリーズはタイル・アーキテクチャ採用

2023年12月リリース
スケーラブルアーキテクチャ - Core™ Ultra
スケーラブルアーキテクチャ - Core™ Ultra
インテルは2023年（令和5年）12月、Core iの後継CPUブランドとして、初めて Intel 4プロセスを採用し、各機能をタイルに分割して1つのパッケージに集約するタイル・アーキテクチャーを採用する Core™ Ultra シリーズをリリースした。
2024年（令和6年）5月現在、シリーズ1にあたる Meteor Lakeが販売中だ。

Core™ Ultraシリーズ

  アーキテクチャ CPU型番 Pコア数 Pコア
最大周波数
(GHz)		 Eコア数 LP-E
コア数		 グラフィック プロセス
ルール
1 Meteor Lake 105UL～185H 2～6 4.2～5.1 4～8 2 Arc Graphics
Intel Graphics		 Intel 4

シリーズ1：Meteor Lake

Meteor Lakeのダイ
Meteor Lakemのダイ
Core™ Ultra シリーズは、コンピューティング（CPU）、グラフィックス（GPU）、SoC（従来のチップセットの役割などを担当）、I/O（Thunderbolt 4などのインタフェースを搭載）のタイルに分割し、Foveros （フォベロス）  と呼ぶ3D技術を使って1つのパッケージに集約している。タイル間のデータ転送速度は非常に高速で、電力効率も高い。コンピューティング・タイルはインテル初となるプロセスルール Intel 4 を採用した。
Meteor Lakeのブロック図(予想)
Meteor Lakeのブロック図(予想)
また、グラフィックス・タイルは台湾TSMCの TSMC N5、SoCタイルとI/Oタイルは同じくTSMCの TSMC N6 という異なるプロセス技術を組み合わせており、高性能な製品を低コストで実現できた。また、タイル単位での機能のアップグレードも期待できる。

コンピューティングを担当する Pコア と Eコア は、Intel 4 の採用により電力効率が向上した。

SoCタイルはチップセットの役割を担い、AI推論エンジン NPU と LP-Eコア（低電力Eコア）を搭載する。Eコアでも性能を持て余すシーンが多いことから、まず消費電力の小さい LP-Eコア に処理を担当させ、能力不足であれば、Eコア、Pコアの順に処理を移していくことで、消費電力を低減する。
また、これまでGPUに搭載されていた動画エンコードやデコードを担うメディアエンジンと、映像出力関連を制御するディスプレイエンジンも SoCタイルに搭載し、ネット配信動画くらいであれば、コンピューティング・タイルとグラフィックス・タイルを動かさなくても再生できる。
さらに、SATA、USB、LAN、オーディオ機能なども SoCタイルに搭載する。

グラフィックス・タイルには、ゲーマー向けグラフィックスボードに採用されている「Xe-HPG」アーキテクチャーをベースに、レイトレーシング機能を搭載するなど機能も充実させた「Xe-LPG」アーキテクチャー（LPGはLow Power Graphicsの略）を採用した Arc Graphics が搭載されている。

I/Oタイルには、PCIe Gen5やThunderbolt 4などの高速インタフェース類を搭載する。

SoCタイルに搭載する NPU（Neural network Processing Unit）は、CPUよりも低消費電力で高速のAI推論を実行できるプロセッサだ。
Core™ Ultra の NPU には、MACアレイ（行列演算器）とDSP（Digital Signal Processor）のSHAVE（Streaming Hybrid Architecture Vector Engine）などで構成された2つのNeural Compute Engineが内蔵されており、インテルのAI開発キット「OpenVINO」のAPIを介して利用できる。
なお、2024年（令和6年）1月にリリースされたUシリーズ（3桁の型番の末尾にUがつくもの）は、Core™ Ultra ブランドを冠しているものの、廉価モバイルデバイス向けに販売するもので、第13世代Core iプロセッサー Raptor Lakeを搭載するもので、NPUやLP-Eコアは搭載せず、グラフィックもIntel Grraphicsである。

CPUの歴史

発表年 メーカー CPU名 ビット数 最大クロック
1971年インテル40044bit750KHz
1974年インテル80808bit3.125MHz
1975年モステクノロジーMOS 65028bit3MHz
1976年ザイログZ808bit20MHz
1978年インテル808616bit10MHz
1979年モトローラMC68098bit2MHz
1979年ザイログZ800016bit10MHz
1980年モトローラMC6800016bit20MHz
1984年インテル8028616bit12MHz
1985年インテル8038632bit40MHz
1985年サン・マイクロシステムズSPARC32bit150MHz
1986年MIPSR200032bit15MHz
1987年ザイログZ28016bit12MHz
1987年モトローラMC6803032bit50MHz
1989年インテル8048632bit100MHz
1991年MIPSR400064bit200MHz
1990年モトローラMC6804032bit40MHz
1993年インテルPentium32bit300MHz
1994年IBM, モトローラPowerPC 60332bit300MHz
1995年サイリックスCyrix Cx5x8632bit133MHz
1995年AMDAm5x8632bit160MHz
1995年サン・マイクロシステムズUltraSPARC64bit200MHz
1999年IBM, モトローラPowerPC G432bit1.67GHz
1999年AMDAthlon32bit2.33GHz
2000年インテルPentium 432bit3.8GHz
2001年インテルItanium64bit800MHz
2003年AMDOpteron64bit3.5GHz
2003年インテルPentium M32bit2.26GHz
2006年SCE,ソニー,IBM,東芝Cell64bit3.2GHz
2006年インテルCore Duo32bit2.33GHz
2006年インテルCore 2 Duo64bit3.33GHz
2008年インテルCore i9/i7/i5/i364bit5.8GHz
2017年AMDRyzen64bit5.7GHz
2020年AppleM164bit3.49GHz
2023年インテルCore Ultra 9 / 7 / 564bit5.1GHz

参考サイト

（この項おわり）
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2024年06月07日 作成／2024年06月07日 更新
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