Nehalemマイクロアーキテクチャ・LGA 1156版・32nm

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。2009年9月には開発コード名：Lynnfield（リンフィールド）のLGA 1156版が登場。その次のLGA 1156版にはClarkdale（クラークデール）が登場。グラフィックコアが新たに内蔵されました！

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Nehalemマイクロアーキテクチャ・LGA 1156版
Core i5 600 / i3 500シリーズ（2010年1月～）

Core i5 600 / i3 500シリーズ
開発コード名：Clarkdale（クラークデール）
Nehalem（ネハーレン）マイクロアーキテクチャですが、2009年9月にLGA 1156版（Lynnfield）が登場し、続いて2010年1月にはLGA 1156版の第2弾が登場しました。開発コード名：Clarkdale（クラークデール）です。Lynnfieldでは45nmプロセスでしたが、Clarkdaleからは32nmプロセスにて設計されています。

大きな変化は、CPUにグラフィックコアであるインテル HD グラフィックスを内蔵したことです。この「インテル HD グラフィックス」はフルHDコンテンツを扱えるほどの性能があります。つまり、ブルーレイ映画鑑賞や地デジ視聴などをこなす性能があります。

LGA 1156（Clarkdale）で採用されるCPUブランドでは「Core i5 600シリーズおよび、Core i3 500シリーズ」があります。2コアを実装するデュアルコアで、Core 2 Duoの後継CPUに当たります。なお、Core i5 700シリーズでは4コア実装のクアッドコアなので、600シリーズのデュアルコアと混同しないように注意が必要です。パソコンメーカーでは分かりやすいように「Core i5クアッドコア、Core i5デュアルコア」と表記しているケースが見られます。

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

LGA 1156版・Clarkdale
ノースブリッジの機能をCPUに内蔵
CPUソケットがLGA 1156でLynnfieldと同じです。ただし、プロセスルールが45nmから32nmになり、益々の微細設計が実現しました。LynnfieldとClarkdale（クラークデール）のCPU同士で互換性があります。つまり、Clarkdale（クラークデール）環境であってもCore i7 800 / i5 700シリーズの搭載が可能です。
「Lynnfield」と同様に、PCI ExpressコントローラとメモリコントローラをCPUに内蔵しています。つまりチップセット（ノースブリッジ）の機能をCPUに内蔵しています。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です。なお、ここまではLynnfieldと同じです。

CPUに、グラフィックコアであるインテル HDグラフィックスを内蔵！

Clarkdale（クラークデール）では、インテル HDグラフィックスというグラフィックコアがCPUに内蔵されました。（よく“GPU内蔵”という表現がされています。）
ブルーレイ映画の鑑賞や地デジパソコンとして使う、一般的な家庭娯楽用に充分な性能を発揮します。（※Core 2 Duoの時代では、これらの娯楽を楽しむのにグラフィックカードが必須でした。当時は内蔵グラフィックの性能が低い・・）
なお、グラフィックカードを搭載すると、基本的にインテル HDグラフィックスの機能は無効になります。

メモリはDDR3-1333対応
メモリではLynnfieldと同じです。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。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

これもLynnfieldと同じ。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：Clarkdale（クラークデール）のCPU

Clarkdale（クラークデール）のCPU
NehalemマイクロアーキテクチャのCPUで、開発コード名：Clarkdale（クラークデール）はLGA 1156版の第二弾。2010年1月に登場。ブランドは「Core i5-600シリーズ」と「Core i3-500シリーズ」です。Lynnfieldでは4コア実装のクアッドコアですが、Clarkdaleは2コア実装のデュアルコアです。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。これまでのNehalemマイクロアーキテクチャのCPU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Nehalemマイクロアーキテクチャから初となる「32nm」を採用。インテル HD グラフィックスというグラフィックコアが内蔵されており、CPUコアとはQPIで接続されています。PCI Expressコントローラを内蔵しているため、グラフィックカードを搭載することも可能です。ただし、基本的にインテル HD グラフィックスは無効になります。

Nehalemマイクロアーキテクチャ
LGA 1156・Clarkdale（クラークデール）の課題点

「グラフィックコアが内蔵」といっても、単にCPUにパッケージングされただけで、コアレベルで統合したわけではありません。「分離しているので、グラフィックコアの場所が変わっただけ」と言いたいところですが、よりCPUコアに近いということだけでもメリットがあるようです。コアレベルで統合されるのは次世代アーキテクチャである「Sandy Bridgeマイクロアーキテクチャ」からです。

Core i5 600シリーズ
開発コード名：Clarkdale（クラークデール）・32nm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	GPUクロック
Core i5 680	2コア/4スレッド	3.6GHz （3.8GHz）	4MB	733MHz
Core i5 670	2コア/4スレッド	3.46GHz （3.73GHz）	4MB	733MHz
Core i5 661	2コア/4スレッド	3.33GHz （3.6GHz）	4MB	900MHz
Core i5 660	2コア/4スレッド	3.33GHz （3.6GHz）	4MB	733MHz
Core i5 655K	2コア/4スレッド	3.2GHz （3.46GHz）	4MB	733MHz
Core i5 650	2コア/4スレッド	3.2GHz （3.46GHz）	4MB	733MHz

Core i5 600シリーズではHTテクノロジーを搭載しているので、実装2コアでも4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。GPUクロックというのはインテル HDグラフィックスの処理能力。Core i5 661がやや高めです。3次キャッシュメモリはLynnfieldの半分しかなく、4MB。
※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。

Core i3 500シリーズ
開発コード名：Clarkdale（クラークデール）・32nm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	GPUクロック
Core i3 560	2コア/4スレッド	3.33GHz （-GHz）	4MB	733MHz
Core i3 550	2コア/4スレッド	3.2GHz （-GHz）	4MB	733MHz
Core i3 540	2コア/4スレッド	3.06GHz （-GHz）	4MB	733MHz
Core i3 530	2コア/4スレッド	2.93GHz （-GHz）	4MB	733MHz

同じくClarkdale（クラークデール）ですが、Core i3 500シリーズではHTテクノロジーを搭載しているので、実装2コアでも4スレッド動作をします。ただし、Core i3はCore i5の下位ブランドであるため、ターボ・ブースト・テクノロジーが省かれており、自動クロックアップはありません。

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。2コアであれば4スレッド動作です。

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。※Core i3 500シリーズでは省かれています。

2010年1月～
ノート向けでは、開発コード名：Arrandale（アランデール）が登場

同じく2010年1月、Nehalemマイクロアーキテクチャ設計のノート用として開発コード名：Arrandale（アランデール）のCPUが登場。同時登場であるデスクトップ向けのClarkdaleと同じく、プロセス32nm。3次キャッシュメモリを内蔵。CPUにグラフィック機能であるインテルHDグラフィックスを内蔵。
新技術の採用ではありますが、すでに2009年9月に登場したNehalem設計（コード名Clarksfield（クラークスフィールド））のCPUよりも下位ファミリーに適用されます。

【※おさらい】以前、2009年9月に登場したNehalem設計（コード名Clarksfield（クラークスフィールド））では45nm。インテルHDグラフィックスはまだ内蔵されていない。
Arrandale（アランデール）の先代設計であはあるが、上位ファミリーに採用されている。

ブランド	開発コード名：Arrandale（アランデール）の Core i7
プロセッサー・ナンバー	620M	620LM	620UM	640LM	640UM
動作周波数	2.66GHz	2.00	1.06	2.13	1.20
最大動作周波数（ターボ・ブースト）	3.33GHz	2.8	2.13	2.93	2.26
グラフィック	500MHz	266	166	266	166
HD Graphics with Dynamic Frequency	766MHz	566	500	566	500
3次キャッシュメモリ	4MB
実装コア数	2コア
HTテクノロジー	4スレッド
メモリ	デュアルチャンネル
TDP	35W	25W	18W	25W	18W
プロセス	32nm

Nehalem（コード名Arrandale）のCore i7は上記の通り。2コアのCore i7です。※前のClarksfield（クラークスフィールド））では4コアのCore i7。
HD Graphics with Dynamic Frequencyという機能があり、環境に応じてグラフィックをクロックアップします。（インテルHDグラフィックスの内蔵）。CPUとグラフィックが合わさっているわりには、消費電力が少なめ。

ブランド	開発コード名：Arrandale（アランデール）
	Core i3		Core i5
プロセッサー・ナンバー	350M	330M	540M	520M	430M	520UM
動作周波数	2.26GHz	2.13	2.53	2.40	2.26	1.06
最大動作周波数（ターボ・ブースト）	なし		3.06	2.93	2.53	1.86
グラフィック	500MHz					166
HD Graphics with Dynamic Frequency	667MHz		766			500
3次キャッシュメモリ	3MB
実装コア数	2コア
HTテクノロジー	4スレッド
メモリ	デュアルチャンネル
TDP	35W					18W
プロセス	32nm