Nehalemマイクロアーキテクチャ・LGA 1156版・45nm

2008年11月に初登場したインテルCPUの基本設計、Nehalemマイクロアーキテクチャ（LGA 1366版）ですが、2009年9月にはLGA 1156版が登場。開発コード名：Lynnfield（リンフィールド）。ノースブリッジの機能がCPUに内蔵されました。

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Nehalemマイクロアーキテクチャ・LGA 1156版
Core i7 800 / i5 700シリーズ（2009年9月～）

Core i7、Lynnfield（リンフィールド）LGA 1156版
開発コード名：Lynnfield（リンフィールド）
2008年11月に初めて登場したNehalem（ネハーレン）マイクロアーキテクチャですが、LGA 1366の10ヶ月ほど後、2009年9月にLGA 1156版が登場しました。後発ですが最初のLGA 1366より下位グレードの扱いです。カスタマイズ的に互換性はありません。

LGA 1156版のスタートは開発コード名：Lynnfield（リンフィールド）のCPUです。後にClarkdale（クラークデール）が登場しますが、まずはLynnfieldを紹介します。
LGA 1156（Lynnfield）で採用されるCPUブランドでは「Core i7-800シリーズおよび、Core i5 700シリーズ」があります。これらの登場によってCore 2 Duo（LGA 775）ユーザーが事実上、Core i7 / i5 へ移行するタイミングとなりました。

Nehalemマイクロアーキテクチャ（LGA 1156版・Lynnfield）

LGA 1156版・Lynnfield
ノースブリッジの機能をCPUに内蔵！
Nehalemマイクロアーキテクチャで設計された「開発コード名：Lynnfield」は2009年9月に登場。CPUソケットはLGA 1156。LGA 1366と大きく違うのは、PCI ExpressコントローラがCPUに内蔵されたことです。つまりグラフィックコントローラを内蔵したということです。そしてLGA 1366と同じく、CPUにメモリコントローラも内蔵しています。一言でまとめると「チップセット（ノースブリッジ）の機能をCPUが内蔵した」と理解すれば話が早いです。
これにより、CPUがグラフィックカードとメモリに直接アクセスする事が可能になり高速化が図られています。マザーボードではノースブリッジが姿を消し、サウスブリッジのみとなり、従来よりシンプルな設計になりました。

メモリはDDR3-1333対応
メモリはDDR3-1333に対応で、2枚同時挿しでパフォーマンスアップするデュアルチャンネルに対応。ただし、LGA1366と差別化のため、3枚同時挿しのトリプルチャンネルには未対応です。
LGA 1156のDDR3-1333デュアルチャンネルでは帯域が21.2GB/sで、LGA 1366のDDR3-1066トリプルチャンネルでは最大25.6GB/s。帯域ではLGA 1156がやや低く設定されています。

PCI Express 2.0は16レーン

LGA 1156においてグラフィックカードの搭載では、PCI Express 2.0が16レーンであり一般的です。上位のLGA 1336では36レーンなのでグレードの差別化が見られます。LGA 1156の場合、Cross Fire XやSLIといったデュアル・グラフィック（マルチGPU）を採用しても16レーン×2のフルレーン動作ができません。

CPUとチップセット（ノースブリッジ）を接続するのは広帯域のQPIで、従来のFSBは廃止されました。チップセット（サウスブリッジ）では前世代プラットフォーム同様、DMIで接続。比較的低速なパーツの制御を行っています。

開発コード名：Lynnfield（リンフィールド）のCPU

NehalemマイクロアーキテクチャのCPUで、開発コード名：Lynnfield（リンフィールド）は、2009年9月に初めて登場。ブランドは「Core i7-800シリーズ」です。LGA 1336よりも低消費電力なので初級～中級者にも好まれやすいCPUです。そして4コア実装の真のクアッドコアです。メモリコントローラとPCI Expressコントローラを内蔵（つまりノースブリッジの機能を内蔵）しているので、CPUがメモリとグラフィックカードに直接アクセスができます。LGA 1336と同じく、3次キャッシュメモリが共有して使われます。プロセスルールは後半のCore マイクロアーキテクチャで採用された「45nm」を採用。コアとコントローラはQPIで接続されています。

Nehalemマイクロアーキテクチャ
LGA 1156・Lynnfield（リンフィールド）の課題点

Lynnfield（リンフィールド）ではチップセットにもCPUにも内蔵グラフィックがないので、グラフィックカードの搭載が絶対になります。大してグラフィック機能を要求しないライトユーザーであっても、グラフィックカードを搭載しなければなりません。そのため、初めからグラフィックカードを搭載するユーザーでなければ、コスト高になってしまいます。ライトユーザーは対象外のプラットフォームです。

Core i7 800シリーズ
開発コード名：Lynnfield（リンフィールド）・45nmプロセス
プロセッサーナンバー	コア数とスレッド数	クロック（TB最大時）	3次キャッシュ	システムバス（DMI）
Core i7 880	4コア/8スレッド	3.06GHz （3.74GHz）	8MB	2.5GT/s
Core i7 875K	4コア/8スレッド	2.93GHz （3.6GHz）	8MB	2.5GT/s
Core i7 870	4コア/8スレッド	2.93GHz （3.6GHz）	8MB	2.5GT/s
Core i7 870s	4コア/8スレッド	2.66GHz （3.6GHz）	8MB	2.5GT/s
Core i7 860	4コア/8スレッド	2.8GHz （3.46GHz）	8MB	2.5GT/s
Core i7 860s	4コア/8スレッド	2.53GHz （3.2GHz）	8MB	2.5GT/s

Core i7 800シリーズではHTテクノロジーを搭載しているので、実装4コアでも8スレッド動作をします。ターボ・ブースト・テクノロジーもあるので、自動クロックアップします。※TB=ターボブーストテクノロジーの略。
※末尾に「K」がつくのは、TB動作時のクロック倍率が自由に変更可能。
※末尾に「s」がつくのは、省電力版。

Core i5 700シリーズ
開発コード名：Lynnfield（リンフィールド）・45nmプロセス
プロセッサーナンバー	コア数とスレッド数	クロック（TB最大時）	3次キャッシュ	システムバス（DMI）
Core i5 760	4コア/4スレッド	2.8GHz （3.33GHz）	8MB	2.5GT/s
Core i5 750	4コア/4スレッド	2.66GHz （3.2GHz）	8MB	2.5GT/s
Core i5 750s	4コア/4スレッド	2.4GHz （2.93GHz）	8MB	2.5GT/s

同じくLynnfield（リンフィールド）ですが、 Core i5 700シリーズはCore i7 800シリーズの廉価版。HTテクノロジーが省かれているので実装コア数と同じ4スレッド動作です。3次キャッシュメモリもシステムバスもCore i7 800シリーズと違いはありません。ですから、4スレッドで充分な使い方であればCore i7 800シリーズよりもCore i5 700シリーズがコスト的にお得です。
※TB=ターボブーストテクノロジーの略。
※末尾に「s」がつくのは、省電力版。

HTテクノロジーとは

HTテクノロジーで8スレッド動作
HTテクノロジーとは、命令の流れを2系統にすることで待機状態の演算機構を極力減らし、１コアに対し2スレッド処理させる技術。略さないで読むと「ハイパー・スレッディング・テクノロジー」といいます。4コア実装でもHTテクノロジーがあれば、8スレッドで動作します。つまり、システムは8コアのつもりで動作するわけです。そういったニュアンスから擬似8コアなんて呼び方もされます。※Core i5 700シリーズでは省かれています。

ターボ・ブースト・テクノロジーとは

ターボ・ブースト・テクノロジーとは、必要に応じて自動でクロックアップする機能。
CPUには～GHzという定格の動作周波数（クロック数）があります。この数値が高いほど処理スピードが速くなります。マルチコアに対応していないソフトでは、コア数よりもこの動作周波数が高いCPUが有利です。そのため動作周波数の高い下位CPUが、環境によっては上位CPUを凌ぐ場合があります。
そこで、ターボ・ブースト・テクノロジーです。ターボ・ブーストは環境に応じて自動でクロックアップする機能です。マルチコアが役に立たない環境では一部のコアをオフにして、その分、残ったコアをクロックアップするのです。上の図ではクアッドコアの例ですが、2コアをクロックアップ、1コアだけクロックアップ、全コアをクロックアップなど様々に自動対応します。

強化されたターボ・ブースト・テクノロジー

ターボ・ブースト・テクノロジーはCore i7-900シリーズにもありますが、Core i7-800 / i5-700シリーズは後発なだけあって、Core i7-900シリーズよりもターボ・ブースト・テクノロジーが強化されています。Core i7-900シリーズでは最大2段階までのクロックアップですが、Core i7-800 / i5-700シリーズでは最大5段階までアップしています。

ところで、段階といわれてもイマイチ理解しづらいですよね。そこでターボ・ブースト・テクノロジーのクロックアップの仕組みを解説します。
ターボ・ブースト・テクノロジーの段階
例えば、2.66GHzのCPUがあるとします。このCPUが20ベースで生成されている場合、1ベースが133MHzであることがわかります。ターボ・ブースト・テクノロジーによってクロックアップされると、1段階で1ベースずつアップするので、この例では+133MHzずつアップします。なお、構成ベースはCPUによって異なります。Core i5-750は20ベース、Core i7-860は21ベース、Core i7-870は22ベースといった具合です。

Core i7-900シリーズ	Core i7-860、870

そのクロックアップでCore i7-900シリーズでは最大2段階だったのが、後発のCore i7-800、i5-700シリーズで段階数が引き上げられました。なお、最大段階数はCPUによって異なります。Core i7-860、870では最大5段階アップします。
Core i7-800 / i5-700シリーズは、あくまでCore i7-900シリーズの下位CPUです。しかし動作周波数（クロック数）がものを言う処理であれば、Core i7-900シリーズを超える場合があります。

2009年9月～
ノートでは、Clarksfield（クラークスフィールド）が登場

デスクトップ向けのNehalem設計（開発コード名：Lynnfield（リンフィールド））と同時期、2009年9月に、ノートでは、Clarksfield（クラークスフィールド）が登場しました。
プロセスルールは後半のCore マイクロアーキテクチャで採用された「45nm」のまま。3次キャッシュメモリを内蔵。

※後の2010年1月に登場する、Arrandale（アランデール）のインテルHDグラフィックスはまだありません。インテルHDグラフィックスはCPUに内蔵するグラフィック機能です。そのため、Clarksfield（クラークスフィールド）のCPUでは、単体グラフィック（単体GPU）の搭載が必須となります。

ブランド	Clarksfield（クラークスフィールド） Core i7
プロセッサー・ナンバー	920XM	820QM	720QM
動作周波数	2.00GHz	1.73GHz	1.60GHz
最大動作周波数（ターボ・ブースト）	3.20GHz	3.06GHz	2.80GHz
3次キャッシュメモリ	8MB		6MB
実装コア数	4コア
HTテクノロジー	8スレッド
メモリ	デュアルチャンネル
TDP	55W	45W
プロセス	45nm

上記は、Clarksfield（クラークスフィールド） Core i7。後に登場するArrandale（アランデール）のCore i7よりも上位ファミリーとなります。

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