10年に一度の大変革。Intelの第12世代Core CPU「Alder Lake」はハイブリッド構成でCPU性能大幅強化

2022年1月4日、Intelは第12世代Core CPU、コードネーム｢Alder Lake｣を発表いたしました。
デスクトップ向けは2021年10月に一部(デスクトップ向け「K」モデル)が発表されていましたが、今回はデスクトップ向けの残りとノート向けが発表されました。
この記事ではノート向けに絞って話をします。

新要素多いね！ Intelの第11世代Core CPU「Tiger Lake」が登場。Ryzenを追い越した？

2020年9月2日、Intelは第11世代Core CPU、コードネーム｢Tiger Lake｣を発表いたしました。合わせて新プラットフォーム「Intel Evo Platform」と新製品ロゴも公開いたしました。第10世代Ice Lake

gadgetrip.jp

2020.09.03

新要素まとめ

・製造プロセスがIntel 7に
・「H(45W)」「P(28W)」「U(15W)」「U(9W)」の4シリーズ
・Pコア(高性能コア)とEコア(高効率コア)のハイブリッド構成に
・最大14コア20スレッド
・第11世代比で最大70％の性能向上
・DDR5メモリ対応
・Wi-fi 6E対応
・Thunderbolt4は最大4ポート
・PCIe Gen5は非サポート
・グラフィックはTigerLakeから変わりなし
・「Intel Evo Platform」(第3世代)を発表
・vProが2種類に

ラインナップ

こちらでは見やすいように必要最低限の情報としました。
詳細まで含めた表は記事の最後に記載しています。

ざっくり性能表

スコアについてはPassMark公式(2022年3月29日時点)を用いています。
第12世代はサンプル数が少なく、測定環境の影響で大きく左右されるので、スコアが逆転していたりします。

新要素

第10・11世代との比較

製造プロセスがIntel 7に

｢Alder Lake｣では製造プロセスが「Intel 7」というものに変更されました。
「Intel 7」は第3世代10nmテクノロジーで、Tiger Lakeで使われた「10nm SuperFin」の後継となります。〇nmとはトランジスタのスイッチ回路である「ゲート」と呼ばれる部分の長さ(ゲート長)を示します。

名前からすると7nmプロセスっぽいですが、実態は「他社の7nmプロセス相当の性能を持つ10nm」です。
なので、Intelは「10nm」→「10nm SuperFin」→「Intel 7」と、10nmが3世代続くことになります。同一ゲート長ですが一応性能は向上しています。

IntelはFinFETという3Dゲートトランジスタ技術を導入しているため、同じゲート長では他社より1段階高い性能を出しており、これが同一ゲート長でIntelが優位性を保っている理由でした。
なので実態としては「Intel 7」は7nmプロセスの立ち上げに失敗したことを取り繕うものであり、他社に追い付かれた事実は変わりません。

現に、Intelは2025年に半導体技術トップを奪還するというロードマップを掲げています。

参考 Intel、半導体技術首位の座を2025年に奪還する意欲的な新ロードマップ：PC Watch

4つのシリーズ

｢Alder Lake｣ではTDP別に「H(45W)」「P(28W)」「U(15W)」「U(9W)」の4シリーズに分かれています。
このうち「P28」「U15」は同じパッケージを採用しているため、パッケージ的には3種類となります。

第11世代ではパッケージは「H45」「H35/UP3」「UP4」の3種類だったので、「H35」が「P28」に置き換わった形ですね。

「UP3」ではベースTDPを15～28Wの範囲でメーカーが選択・冷却設計をできました。
つまり、これまでTDP28Wで冷却設計していたメーカーは、大きな変更を伴うことなく「P28」シリーズを使うことができるわけです。

これ、コンシューマ向けのハイエンドモデル(DELLの7000系とかLenovoの700～900系とか)は「P」シリーズになりそうですね。

また、第11世代までの「H45」ではPCH(Platform Controller Hub)は別チップでした(「H35」以下はパッケージに内蔵)が、第12世代からは「H35」以下と同様に内蔵される形に変更されました。
なお、PCHとは昔で言うノース・ブリッジの一部とサウス・ブリッジの機能を足し合わせたもので、FDIとDMIという2つの方式でCPUと接続されます。

PコアとEコア

｢Alder Lake｣ではPコアとEコアというハイブリッド・アーキテクチャ、ARMにおけるbig.Little構成を取っています。
要素としては以下。

・Pコア(Performance Core)はCore系のGolden Cove
・Eコア(Efficiency Core)はAtom系のGracemont
・Eコアのダイ面積はPコアの1/4
・同じ消費電力ならEコア×4でSkyLake×2コア相当の性能
・コアの割り当てに「Intel Thread Director」という仕組みを導入

ダイ面積の話について、例えば「U15」シリーズでは最大でP×2+E×8ですが、ダイ面積的にはP×4、つまり従来の4コア8スレッドと同程度ということになります。

同様の原理で、第11世代では2コアだったCeleronは、P×1+E×4の5コア6スレッドとなりました。
そしてハイパースレッディングも解禁されましたが、ターボクロックは引き続き非サポート、それでいて動作クロックが相当に落とされているので、実測スコアでは2～3割程度の伸びに収まるのではないかと推測されます。

性能については上の性能表でも明らかですが、スコアが大幅に引き上げられています。
「H」シリーズはRyzenから「性能お化け」の座を奪還したといってもよく、AMDもRyzen 6000シリーズではCPUアーキテクチャに大きな変更がなかったため、少なくとも今年はIntelがトップを張ることになります。

性能スコアはPコアの影響が大きいようで、ざっくりPコア数×5000くらいになるようです。Pコア数が少ないほど、Eコア分の上乗せが効いてくる感じですね。
なので、Pコア×4以上の「H/P」シリーズと、Pコア×2以下の「U15/U9」ではスコアが倍くらい違っていて、2極化されています。

性能向上について

｢Alder Lake｣は新プロセスの採用、新アーキテクチャの採用、DDR5メモリの対応など、複数要因の積み重ねで、前世代比(Core i9-12900HK vs Core i9-11980HK)で最大28％の性能向上を果たしています。

また、同じ消費電力であれば70％の性能向上とも謳っています。
ハイブリッド構成となったことで消費電力・性能のレンジも広がり、同じスコアなら消費電力半減にたいなことも実現できています。

グラフィックについて

グラフィックは第11世代から引き続き、Intel Xeアーキテクチャとなっています。
まぁ、Intel Xeで性能が大幅に引き上げられているので、変更がなくとも十分と言えるのですが。

とはいえCPU部分の性能が向上したことで、トータルとしての処理能力が上がり、Intelの発表ではゲームタイトルと設定の組み合わせ次第で、内蔵GPUでもFHD/60FPSでのプレイができるというデータを提示されました。

P・Uシリーズ発売後に統合GPU向けにAIを使った超解像技術「Xe Super Sampling」を提供予定ということも公表されています。
さらにこちらは時期未定ですが、Intelが開発中のGPU「Intel Arc」のモバイル向けGPUも計画されていて、いずれオールIntelが登場することになりそうです。

PCIe・Thunderbolt4

「Alder Lake」ではレーン数・ポート数こそ異なるものの、「U9」に至るまでPCIe Gen4とThunderbolt4がサポートされています。
とはいっても消費電力の都合から「U9」シリーズ搭載機でThunderbolt4が搭載されることは稀となるでしょう。

PCIeとThunderbolt4のレーン数・ポート数の組み合わせは以下の通りです。

H：TB4×4、Gen4.0 8(GPU)+4(SSD)+4(SSD)、Gen3 x12
P：TB4×4、Gen4.0 4(SSD)+4(SSD)、Gen3 x12
U15：TB4×4、Gen4.0 4(SSD)+4(SSD)、Gen3 x12
U9：TB4×2、Gen4.0 4(SSD)、Gen3 x10

「Intel Evo Platform」(第3世代)

「Evoプラットフォーム」も「Alder Lake」と組み合わせバージョンが発表されました。
ちなみに数え方は第10世代の「Project Athena」が初代、第11世代の「Evo」が第2世代という扱いです。なので、「Project Athena 3rd Edition」という書き方も使われています。

追加された要件は現在の状況を反映して、オンライン会議回りが多いです。

・FHD/30fps以上のWebカメラ
・AIノイズリダクションの搭載
・Wi-fi 6E対応
・「Intel Connectivity Performance Suite」の搭載

vProが2種類に

「vPro」とはインテルCPUのビジネス向けモデルが搭載するPC管理機能です。
これまでは1種類でしたが、第12世代からはフル機能を備えた「Intel vPro Enterprise」と、スモールビジネス向けの「Intel vPro Essentials」の2種類に別れました。

「Intel vPro Enterprise」ではChrome OSデバイスもサポート対象となっています。

まとめ

第12世代Alder Lakeは、Intelが「10年に一度の大変革」とまで表現しています。
10年前と言えば、Ultrabookが提唱され(2011年)、Sandy Bridge(2011年)やIvy Bridge(2012年)が登場、Atom系では2013年にBay Trailが発表されました。
ちなみに初代Atomは2008年。14年の時を経て本流と合流した形です。

第11世代・第12世代と2年かけてCPU・GPUともに大幅に性能向上をした「Alder Lake」はIntel 7という7nm相当の製造プロセスにもなりましたし、なんというか、やれることはやり尽くした感があります。
すでに第13世代「Raptor Lake」の噂も出ていますが、「Alder Lake」ほどのインパクトはなさそうな雰囲気です。

グラフィックはRyzen 6000シリーズに抜かれそうな雰囲気ですが、AMDはRyzen 7000でもアーキテクチャの更新・プロセスルールのシュリンクなど現在の改良の延長線上っぽいので、Ryzen登場時の大逆転劇みたいなことは起こりそうにありません。

このことから少なくとも2年はIntelの天下と思われますし、「Alder Lake」はまさに”PCの買い時”となるCPUになりそうです。

ラインナップ詳細