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Nehalemマイクロアーキテクチャ(LGA 1366版)

2008年11月に登場したプラットフォームが、Nehalem(ネハーレン)マイクロアーキテクチャで、Core iシリーズの初登場です。LGA 1366版ではNehalemマイクロアーキテクチャで上位クラスとなり、「Core i7-900シリーズおよび、Core i7-900 Extreme Editionシリーズ」があります。(※後の2009年9月から登場した、Nehalemマイクロアーキテクチャ・LGA 1156は下位クラスですが、LGA1366とは互換がありません。)

Core i7-900シリーズおよび、Core i7-900 Extreme Edition
LGA1366は後発のLGA1156よりも消費電力が高めですが、性能を重視した構造となっています。データバス帯域が重視されており、Nehalemマイクロアーキテクチャにて上級ユーザー向けの仕様です。

Nehalemマイクロアーキテクチャは、開発コード:Bloomfield(ブルームフィールド)が第一号で、インテルで初めて4コアを統合したネイティブ・クアッドコアです。(前世代プラットフォーム、CoreマイクロアーキテクチャのCore 2 Quadは「2コア × 2」の非ネイティブ・クアッドコア。)

Bloomfield(ブルームフィールド)から約2年後のGulftown(ガルフタウン) では、45nmから32nmへプロセスシュリンクがされ、ネイティブの6コア実装となりました。

Nehalemマイクロアーキテクチャ/CPUソケット:LGA 1366版/2008年~2011年頃まで主流
開発コード名: ファミリー コア数 プロセス
Bloomfield(ブルームフィールド)
2008年11月~
Core i7 900番台 4コア/8スレッド 45nm
Gulftown(ガルフタウン)
2010年7月~
6コア/12スレッド 32nm

Nehalemマイクロアーキテクチャ(LGA 1366)の構造

CPUソケットはLGA 1366。前世代のCoreマイクロアーキテクチャと大きく違うのは、 CPUにメモリコントローラが内蔵されたことです。CPUが直接メモリにアクセスする事が可能になり高速化。

Nehalemマイクロアーキテクチャ(LGA 1366)の基本構造
NehalemマイクロアーキテクチャからDDR3メモリが主流となり、メモリは3枚同時挿しでパフォーマンスアップするトリプルチャンネルに対応。下位にあたるLGA 1156のDDR3-1333デュアルチャンネルでは帯域が21.2GB/sですが、LGA 1366のDDR3-1066トリプルチャンネルでは最大25.6GB/s。理論上では20%増しと理解できます。

グラフィックカードとはチップセット(ノースブリッジ)を中継せねばなりませんが、PCI Express 2.0が36レーンと広いです。(※下位のLGA 1156では16レーン)
36レーンのメリットは、Cross Fire XやSLIといったデュアル・グラフィック(マルチGPU)を採用した場合、16レーン×2のフルレーン動作が可能になります。32レーンをグラフィックカードに使っても4レーンが残るので、その他のPCI Express 2.0拡張カードに割り当てることができます。例えば、USB 3.0やSATA 3.0など広帯域が必要なインターフェースカード増設にメリットがあります。

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。

Nehalemマイクロアーキテクチャ(LGA 1366)/チップセット
チップセット
(ノースブリッジ)
対応CPU ※対応メモリ システムバス
X58 LGA 1366版
Core i7
CPU次第
※例:LGA 1366版Core i7では、
DDR3-1066のトリプルチャンネルに対応。
6.4GT/s

Nehalemマイクロアーキテクチャ(LGA 1366)の課題点

LGA 1366は高パフォーマンス型の設計であるため、消費電力が高い。TDPでは130W。(※以降登場する下位のLGA 1156では消費電力が高いモデルでも95W。) メモリとCPUが直接アクセスできるようになりましたが、まだ、グラフィックカード(GPU)がCPUと直接アクセスできず、前世代プラットフォーム同様、チップセット(ノースブリッジ)を中継しています。

HTテクノロジー(ハイパー・スレッディング・テクノロジー)

先々代のプラットフォーム、NetBurstマイクロアーキテクチャで採用されていたHTテクノロジーが復活。(先代のCoreマイクロアーキテクチャでは採用されていない。)HTテクノロジーは擬似的にCPUコア数を倍増させる技術で、1コアに対して2スレッド動作をさせます。

4コアで8スレッド
例えば、HTテクノロジーを搭載する4コアでは、倍増で8スレッド動作します。システムからは8コアとして認識しています。勘違いしてはいけないのは、HTテクノロジーによって速度が2倍になるわけではなく、あくまで効率化です。内容にもよりますが、マルチスレッド対応のソフトなら30%ぐらいのパフォーマンスアップを期待してもいいでしょう。

ターボ・ブースト・テクノロジー

2008年、Nehalemマイクロアーキテクチャからターボ・ブースト・テクノロジーを採用。自動でクロック数(動作周波数)を上げる機能で、マルチコアに対応していないシングル・スレッドでも処理を高速化します。
マルチコアが効率的でないと判断されたときは、一部のコアをOFFにして、残った一部のコアのクロック数を上げます。一見、オーバークロックのように思えますが、定格内のクロックアップなので消費電力や発熱のリスクがほとんどありません。

ターボ・ブースト・テクノロジー・モニター
ガジェットの「ターボ・ブースト・テクノロジー・モニター」を使えば、リアルタイムにクロックアップが確認できる。

開発コード名:Bloomfield(ブルームフィールド)

2008年11月に初めて登場したNehalemマイクロアーキテクチャのCPU。LGA 1366版が最初のスタートで、開発コード名:Bloomfield(ブルームフィールド)です。 主なブランドは「Core i7-900シリーズおよび、Core i7-900 Extreme Editionシリーズ」。Core 2 Quadの後継ですがデュアルコア×2ではなく、4コア実装の真のクアッドコアです。そして2次キャッシュメモリから更に増え、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。

Bloomfield(ブルームフィールド)

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
(QPI)
プロセス
Core i7 960 4コア/8スレッド 3.2GHz
(3.46GHz)
8MB 4.8GT/s 45nm
Core i7 950 4コア/8スレッド 3.06GHz
(3.33GHz)
8MB 4.8GT/s
Core i7 930 4コア/8スレッド 2.8GHz
(3.06GHz)
8MB 4.8GT/s
Core i7 920 4コア/8スレッド 2.66GHz
(2.93GHz)
8MB 4.8GT/s
Core i7 975
Extreme Edition
4コア/8スレッド 3.33GHz
(3.6GHz)
8MB 6.4GT/s
Core i7 965
Extreme Edition
4コア/8スレッド 3.2GHz
(3.46GHz)
8MB 6.4GT/s

開発コード名:Gulftown(ガルフタウン)

2010年7月には、Bloomfieldの後継である開発コード名:Gulftown(ガルフタウン) が登場。LGA 1366版のNehalemマイクロアーキテクチャでは2世代目です。プロセスルールは新たに「32nm」で微細設計。なお、Nehalemマイクロアーキテクチャのプロセスシュリンク版ということで「Westmere」と新たに呼ばれています。 Gulftown(ガルフタウン) では、主なブランドは引き続き「Core i7-900シリーズおよび、Core i7-900 Extreme Editionシリーズ」。 実装コアが6コアであり、HTテクノロジーによって12スレッド動作が可能です。

Gulftown(ガルフタウン)

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
(QPI)
プロセス
Core i7 970 6コア/12スレッド 3.2GHz
(3.46GHz)
12MB 4.8GT/s 32nm
Core i7 990x
Extreme Edition
6コア/12スレッド 3.46GHz
(3.73GHz)
12MB 6.4GT/s
Core i7 980x
Extreme Edition
6コア/12スレッド 3.33GHz
(3.6GHz)
12MB 6.4GT/s

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※DELLは、「顧客満足度調査 2019-2020年 ノートPC部門2年連続1位」
出典-日経コンピュータ 2019年8月22日号 顧客満足度調査より

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