AIにグラフィックに新インターフェース！ Intelの第10世代CPU「Ice Lake」は新要素がいっぱい

2019年8月1日、Intelは第10世代Coreプロセッサ「Ice Lake」の仕様を発表しました。
発表されたのはTDP15W/28Wの「Ice Lake-U」が6モデル、TDP9Wの「Ice Lake-Y」が5モデルです。

なお、モバイル向けの話であるので、NUC以外のデスクトップにはほぼ関係ありません。

スペック(Ice Lake-U)
スペック(Ice Lake-Y)
特徴
まとめ
関連リンク

スペック(Ice Lake-U)

プロセッサーナンバー	コア数(スレッド数)	標準クロック	最大クロック(1コア)	最大クロック(全コア)	L3キャッシュ	内蔵グラフィック	EU数	GPU最大クロック	TDP
Core i7-1068G7	4 (8)	2.3 GHz	4.1 GHz	3.6 GHz	8MB	Iris Plus	64	1100 MHz	28W
Core i7-1065G7		1.3 GHz	3.9 GHz	3.5 GHz	8MB			1100 MHz	15W
Core i5-1035G7		1.2 GHz	3.7 GHz	3.3 GHz	6MB			1050 MHz
Core i5-1035G4		1.1 GHz	3.7 GHz				48
Core i5-1035G1		1.0 GHz	3.6 GHz			UHD	32
Core i3-1005G1	2 (4)	1.2 GHz	3.4 GHz	3.4 GHz	4MB	UHD	32	900 MHz

スペック(Ice Lake-Y)

プロセッサーナンバー	コア数(スレッド数)	標準クロック	最大クロック(1コア)	最大クロック(全コア)	L3キャッシュ	内蔵グラフィック	EU数	GPU最大クロック	TDP
Core i7-1060G7	4 (8)	2.3 GHz	3.8 GHz	3.4 GHz	8MB	Iris Plus	64	1100 MHz	9W
Core i5-1030G7		1.3 GHz	3.5 GHz	3.2 GHz	6MB			1050 MHz
Core i5-1030G4		1.3 GHz					48
Core i3-1000G4		1.3 GHz	3.2 GHz		4MB			900 MHz
Core i3-1000G1	2 (4)	1.3 GHz				UHD	32

特徴

「Ice Lake」は以前に紹介したロードマップ内で、2019年2Q登場とされていた、10nmプロセスのプロセッサです。

10nmプロセスがようやく。インテルの2021年までのCPUロードマップがリーク

以前より情報は小出しに出ていましたが、ようやく型番が正式に発表されました(リーク情報はありました)。

CPUのダイ画像です。グラフィック部とCPUコア部はRing(SoC Ring Interconnect)で接続されています。

新しいモデルナンバー

型番はこれまでと異なり、Core i3/5/7-10XXGXという形になっています。
型番の中にはこれまでと同じブランド番号(i3/5/7の部分)、世代(上2桁、これまでは上1桁)、区分番号(下2桁、これまでは下3桁)の他にGPUレベルが追加されました。
代わりに、シリーズを示す「U/Y」の文字が消えたのは、それはそれで不便に感じます。

グラフィック能力も含めてわかりやすくなった型番ですが、このグラフィックを含めるのはAMDの影響なんじゃないかなぁと思っています。
AMDのモバイルプロセッサは正式には「Ryzen 7 3700U with Radeon RX Vega 10」みたいに書くので、グラフィック能力が分かりやすいんですよね。

ただ、RyzenはEU数をそのまま使っていますが、IntelはEU数に基づいて段階分けしているだけで、同じ数字でも同じ性能というわけではありません。
例えば「Core i5-1030G4」と「Core i3-1000G4」は同じG4でも動作周波数は1050MHzと900MHzと異なっており、単純計算でも性能は15%くらいは違っています。

新しい命令セットとAI

「Ice Lake」では新しい命令セットとしてAVX512とVNNIに対応しました。VNNI(Vector Neural Network Instructions)はAVX512の拡張命令で、INT8とINT16の計算を行う命令となります。

このVNNI対応によって、「Ice Lake」は「Intel Deep Learning Boost(DLBoost)」という技術に対応しました。
これは機械学習の2つのプロセス(学習と推論)のうち、推論を高速化する技術で、Cascade Lake(2019年4月に発表されたXeonのコードネーム)から取り入れられています。

この技術により、前世代の「Whisky Lake」に比べて、最大2.5倍のパフォーマンスとなります。

機械学習なんていうと一般には縁が薄いようにも感じますが、たとえば画像編集時にフィルターを高速化するとか写真の自動分類、音声認識などで使われたりします。

向上したグラフィック能力

「Ice Lake」ではグラフィック能力が大幅に向上しています。

画像は1080Pでのゲーム別平均FPSです。青いバーが第10世代のIris Plus、灰色のバーが第8世代のUHD620となっています。
ゲームタイトルは左からCS:GO(カウンターストライク：グローバルオフェンス)、Rainbow Six Siege、Rocket League、Dirt Rally 2.0、World of Tanksです。
かなり向上しているのが分かりますが、「Coffee Lake」世代の「Iris Plus 655」などとの比較が欲しいところです。
AMD Ryzenとの比較は発売までのお楽しみですね。

外部出力はHDMI2.0bとDisplayPort1.4bに対応します。
第8世代の「Whisky Lake」ではHDMI1.4(4K/24Hz)、DPはバージョン不明ながら4K/60Hz対応でした。

HDMI2.0bに対応したことで4K/60Hz(10bit)に対応し、DisplayPortは4K/120Hzまたは5K/60Hzに対応するようになりました。
また、メディアエンコードでは8K/30Hzにも対応しています。

※HDMIは2.0(無印)で4K/60Hz対応、2.0aでHDR対応、2.0bで4K以下でのHDR対応、超横長アスペクト対応、動的映像同期対応となっています。

次世代インターフェース

「Ice Lake」ではThunderbolt3コントローラーがCPU内に内蔵されました。
前述のCPUダイ画像ではこのコントローラーが結構な面積を占めています。

これによって「Ice Lake」搭載ノートは外部コントローラーを追加することなくインターフェースにThunderbolt3を加えることができるようになりました。

これまではCPUとコントローラーの接続にPCIeを使っていたので、dGPUとの排他みたいな感じになっていたので、これからは両方搭載するゲーミングノートが増えるんじゃないでしょうか。

「Ice Lake」はまたWi-fi 6(802.11ax)にも対応しました。
OSI参照モデルでいう第2層(データリンク層、MAC)が内蔵され、第1層(物理層、PHY)の実装だけで済むようになりました。

簡単に言うと、これまでは画像の真ん中の左のカードが必要だったのが、右のカードでよくなり、必要な面積が70%ダウンになります。
薄型化しつつもバッテリー容量を確保するために、マザーボードの小型化が進むノートPCにおいて、必要な面積が減るというのは大きな価値があります。

最大通信速度は2402Mbpsで、これまでのWi-fi 5(802.11ac)の867Mbpsの2.8倍となります。
実際にこの速度で通信することはないのですが、それでも高速化することは間違いないです。

まとめ

ようやく10nmプロセスが出たなぁと思って「Ice Lake」を調べてみたら、思ったより新要素が多くてびっくりでした。

がじぇっとりっぷ的にはThunderbolt3コントローラーを内蔵したことが大きいですね。
Intel CPUを搭載したSBCもあるので、SBCでThunderbolt3が使えるとなると、いろいろと幅が広がります。

Wi-fi 6はルーターのほうがまだラインナップが揃っていません。
総務省資料によると現在は標準化策定の最終段階で、標準化完了は2020年6月予定となっています。技術的な仕様は固まっているので2019年末の年末商戦から対応ルーターが一気に登場するんじゃないかと予想しています。

上記のロードマップがリークした時点では「Ice Lake」の生産量は多くない(limited)となっていましたが、発表時点で35モデルが登場予定となるなど、予想よりは数が出そうな雰囲気です。
メーカー側ではすでにDELLが「XPS 13 2-in-1（7390）」を8月中旬に発売するとアナウンスしています。

気になるのは「Ice Lake-Y」のTDPが9Wと、「Amber Lake-Y」の5Wから大幅に上がった点でしょうか。
高TDP CPUを採用しづらいUMPC界隈では、もうしばらく「Amber Lake-Y」の時代が続きそうです。