Sandy Bridgeマイクロアーキテクチャ・LGA 1155版・32nm

2011年1月に初登場したインテルCPUの基本設計、Sandy Bridgeマイクロアーキテクチャ。前世代との大きな違いは、CPUコアとグラフィックコアとの完全統合化です。CPUとグラフィックが緊密関係にあるため、性能が向上。また、SATA 3.0 規格（6Gbps）の対応でSSD搭載が身近になりました。

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Sandy Bridgeマイクロアーキテクチャ・LGA 1155版
第2世代 Core i7 / i5 / i3シリーズ（2011年1月～）

Sandy BridgeのCORE i7
開発コード名：Sandy Bridge（サンディ・ブリッジ）
Sandy Bridgeは2011年1月に登場。2010年に全盛期を迎えたNehalemマイクロアーキテクチャの次世代にあたるプラットフォームです。製造プロセスは32nmで、益々の低消費電力化がされています。CPUソケットはLGA 1155でNehalemとは規格上の互換性は無くなっています。メモリは前世代に引き続き、DDR3-1333を採用。CPUブランドは引き続きCore i7 / i5 / i3ですが、第2世代インテルCore i7 / i5 / i3という扱いになっています。

以下、チップセットH67におけるデスクトップPCの構成で解説します。

Sandy Bridgeマイクロアーキテクチャ（LGA 1155版）

Sandy Bridgeの基本設計を解説します。PCI ExpressコントローラとメモリコントローラをCPUに内蔵してあります。つまり、CPUが「グラフィックカードとメモリに直接アクセス」することで高速化が図られています。このスタイルは前世代の設計であるNehalemマイクロアーキテクチャ（LGA 1156版・Clarkdale）のときから採用されています。

DMIバス帯域が前世代の2倍

Sandy BridgeではCPUとチップセットをつなぐDMIバス帯域が前世代（Nehalem）の2倍に拡張されています。第2世代DMIとなっており、転送速度が前世代の2倍で20Gbpsあります。単純に2倍速いとはいいませんが、高速アクセスにおいて有利であることはいうまでもありません。

SATA 3.0 規格（6Gbps）のネイティブ・サポート

市場ではSSDなど6Gbps（600MB/s）の高速ストレージが登場しています。いわゆるSATA 3.0規格です。しかし、前世代のプラットフォームではネイティブ対応していなかったため、SATA 2.0（3Gbps）までの頭打ちがありました。これまでの特殊な例では、PCI-Eブリッジと外部コントローラの追加でSATA 3.0に対応するケースが見られましたが、Sandy Bridgeからはチップセットレベルでのネイティブ対応です。

XPS 8300のSATAコネクタを見ると、SATA 3.0規格
H67 Expressチップセットの仕様では、SATA 3.0規格（6Gbps）が2ポート、SATA2.0（黒いコネクタ）が2ポートです。SATA 3.0規格が生かせるのは、なんといってもSSDの搭載。

PCI Express 2.0×1が、5Gbps(500MB/s）転送

XPS 8300の拡張スロットをチェック。
前世代プラットフォームでは、PCI Express 2.0×1が2.5Gbps(250MB/s）転送でしたが、SandyBridgeでは5Gbps(500MB/s）に底上げされました。「何がメリットか」というと、USB3.0拡張カードの追加です。

USB3.0は5Gbpsの転送速度があるため、従来のプラットフォーム（チップセットP55,H57，H55）では最大2.5Gbps(250MB/s）までのボトルネックがありました。しかしSandy BridgeのPCI Express 2.0×1は、5Gbps転送なのでフル対応です。
まだインテルのチップセットにはUSB3.0コントローラがないため、USB3.0拡張カードを搭載するユーザーは多いでしょう。

SandyBridgeのコア

SandyBridge仕様のCPU。XPS 8100のレビュー
CPUとGPU（グラフィック・コア）との結合
SandyBridge仕様のCPUについて解説します。（図はクアッドコアの場合）。
もっとも大きな特徴としては、内蔵GPU（グラフィック）とCPUコアの完全統合化です。前世代（Nehalemマイクロアーキテクチャ・Clarkdale）でも内蔵GPUはありました。しかし、CPUパッケージ内に同梱されているだけで、CPUコアとは分離していました。

SandyBridgeでは統合化された上、内蔵GPUである「インテルHDグラフィックス」も2世代目となり、グラフィック性能が向上しています。

内蔵グラフィック、インテル HD グラフィックスのグレードアップ

CPUに内蔵するのグラフィック機能（GPU）はインテル HD グラフィックスと呼ばれ、Nehalemプラットフォームから始まりました。これにより、グラフィックカードを搭載しなくても、ブルーレイなどのフルHDコンテンツを再生するグラフィック性能を持ちました。しかし、Core i7では非搭載で下位であるCore i5/i3に内蔵していました。後継であるSandy BridgeではCore i7を含め、すべてのシリーズにHD グラフィックスを内蔵。機能も強化され、HDグラフィックス 3000および、HDグラフィックス 2000が新たに登場。
実行ユニット数は、HDグラフィックス 3000が12基，2000は6基。
インテルサイトでは「前世代のインテル HD グラフィックスよりも最大3倍以上のパフォーマンス」と公称しています。

また、前世代との大きな違いは、CPUコアとの完全統合化です。CPUとHD グラフィックスが緊密関係にあるため、性能が向上しています。※前世代はCPU製品内部で同梱しただけで、構造的に分離していました。キャッシュメモリには新たにLLC（Last Level Cache）が採用され、CPUとHD グラフィックスが共有して処理を高速化しています。
LLCは従来の3次キャッシュに相当するものです。

Direct 10.1に対応。HDMI1.4にも対応したので3D映像の出力も可能。現行のローエンド・グラフィックカードに近い性能があり、フルHDコンテンツでは益々安定した動作が期待できます。（HDグラフィックス 3000なら、RADEON HD 5450のグラフィックカードとほぼ同等らしい。）
これまで初心者でも「念のためローエンドグラフィックカードでも搭載してけば安心」という風潮がありましたが、それも無くなりそうです。

ただし、ハイレベルな3Dゲームが遊べるほどではないので、ゲームユーザーならび中級～上級者はグラフィックカードの搭載が必須。その点、グラフィックカードを搭載するつもりがないエントリーユーザーにはかなり恩恵がかなりありますね。

キャッシュメモリの新構築、LLC（Last Level Cashe）

CPUのキャッシュメモリにも新構築が見られます。前世代では各コアが共有する3次キャッシュでしたが、新たにLLC（Last Level Cashe）を採用し、リングバスによるキャッシュの接続を行っています。ゆえに高速なデータ帯域を実現。ショートカットが可能なため、一般的なリングバスよりもムダのない構造です。
このLLCは、CPUコアと内蔵GPUが共有して使うことができます。 CPUは3次キャッシュとして使い、残った分を内蔵GPUが2次キャッシュとして使います。

拡張命令が一新、Intel AVXへ

これまで拡張命令にSSEが採用されていましたが、Sandy BridgeからはAVXを新たにサポート。OSではWindows 7 SP1からサポートされます。AVXではベクトル幅を256bitに拡張。（SSEでは128bit）。今後、ソフトウエアがAVXの拡張命令に対応することで、益々の高速化が期待できます。なお、従来の命令でもパフォーマンスアップがみられ、浮動小数点演算で約23％アップというレポートがあります。また、Sandy Bridgeで一部CPUには暗号処理高速化命令（AES-NI）も導入。

ハードウエアによるデコード・エンコード処理機能／intel Quick Sync Video

HD グラフィックスでは、動画編集では要であるデコードとエンコードの処理が機能強化されています。処理エンジンである「マルチフォーマットコーデック」を大幅強化。ブルーレイ映画を観るユーザーなら、動画再生支援にQuick Sync Videoが備わっていると思えばいいでしょう。

Quick Sync Videoでは、次のフォーマットに対しハードウエア処理が可能です。
MPEG-2、H.264、MPEG-4 AVC、VC1のデコードをハードウェア処理。
MPEG-2、H.264、MPEG-4 AVCのエンコードをハードウェア処理。

Quick Sync Videoが利用できるのはHDグラフィックが有効時の時のみ。グラフィックカードを使用しているときは、意味をなしません。

ターボ・ブースト 2.0により、自動クロックアップが強化

Nehalem時代のCPUから「ターボ・ブースト・テクノロジー」があり、必要に応じて各コアを自動クロックアップしました。定格よりクロック数を上げることで、マルチコア対応していないソフトでも高速処理が可能でした。そしてSandy Bridgeからはターボ・ブースト 2.0とバージョンアップ。※ただし、Core i3では下位のために省かれています。

ターボ・ブースト 2.0の進化ポイントは、CPUとHDグラフィックスの統合により、両方がクロックアップすることです。（以前では、クロックアップするならCPUかHDグラフィックスのどちらかでした。）

ターボ・ブースト2.0
クロックアップの仕組みは各CPUに定められた倍率を変えることです。ターボ・ブースト機能は電流や電力はもちろん、温度を監視した上で倍率を変化させています。電流の量が基準を超えた場合、上昇させた倍率を下げて熱暴走を回避させます。これが従来からあるターボ・ブーストです。しかし、電流量が基準を超えてもすぐに熱が上昇するわけではありません。ターボ・ブースト 2.0ではそのタイムラグを利用し、すぐには倍率を下げません。これが倍率上限を少しでも長く持たせる仕組みで、いわゆる「踏ん張り機能」が追加されています。

HTテクノロジー（ハイパースレッディング・テクノロジー）

HTテクノロジーで8スレッド動作
一部モデルは除き、HTテクノロジー（ Hyper-Threading Technology）も健在です。HTテクノロジーは1コアに対し2スレッド動作させる技術。4コア実装であれば8スレッド動作し、擬似的に8コアとして認識されます。2コアなら擬似4コアですね。マルチコア対応ソフトであれば有効的な機能です。

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。

末尾に「K、S、T」がつくモデルの意味

末尾のKはオーバークロック向け倍率ロックフリー、末尾のSは低消費電力版、末尾のTは超低電力版。

2011年1月以降登場、Sandy Bridge（デスクパソコン用）
2世代 Core i7 （デスクパソコン用） 2世代のCore i7は、4コア実装のクアッドコア。HTテクノロジーで8スレッド動作。 3次キャッシュ（LLC）は8MBです。ターボ・ブースト2.0（略：TB）搭載で、自動クロックアップします。
ファミリー	コア数とスレッド数	クロック（TB最大時）	3次キャッシュ	内蔵GPU （最大時）
Core i7 2600K	4コア/8スレッド	3.4GHz （3.8GHz）	8MB	HDグラフィックス 3000 （1,350MHz）
Core i7 2600	4コア/8スレッド	3.4GHz （3.8GHz）	8MB	HDグラフィックス 2000 （1,350MHz）
Core i7 2600s	4コア/8スレッド	2.8GHz （3.8GHz）	8MB	HDグラフィックス 2000 （1,350MHz）
2世代 Core i5 （デスクパソコン用） 2世代のCore i5は、一部を除き多くが4コア実装のクアッドコア。 HTテクノロジー非搭載なのでコア数と同じスレッド動作。 3次キャッシュ（LLC）はほとんどが6MB。ターボ・ブースト2.0（略：TB）搭載で、自動クロックアップ。
ファミリー	コア数とスレッド数	クロック（TB最大時）	3次キャッシュ	内蔵GPU （最大時）
Core i5 2500K	4コア/4スレッド	3.3GHz （3.7GHz）	6MB	HDグラフィックス 3000 （1,100MHz）
Core i5 2405S	4コア/4スレッド	2.5GHz （3.3GHz）	6MB	HDグラフィックス 3000 （1,100MHz）
Core i5 2500	4コア/4スレッド	3.3GHz （3.7GHz）	6MB	HDグラフィックス 2000 （1,100MHz）
Core i5 2500S	4コア/4スレッド	2.7GHz （3.7GHz）	6MB	HDグラフィックス 2000 （1,100MHz）
Core i5 2500T	4コア/4スレッド	2.3GHz （3.3GHz）	6MB	HDグラフィックス 2000 （1,250MHz）
Core i5 2405S	4コア/4スレッド	2.5GHz （3.3GHz）	6MB	HDグラフィックス 3000 （1,250MHz）
Core i5 2400	4コア/4スレッド	3.1GHz （3.4GHz）	6MB	HDグラフィックス 2000 （1,100MHz）
Core i5 2400S	4コア/4スレッド	2.5GHz （3.3GHz）	6MB	HDグラフィックス 2000 （1,100MHz）
Core i5 2390T	2コア/4スレッド	2.7GHz （3.5GHz）	3MB	HDグラフィックス 2000 （1,100MHz）
Core i5 2300	4コア/4スレッド	2.8GHz （3.1GHz）	6MB	HDグラフィックス 2000 （1,100MHz）
Core i5 2310	4コア/4スレッド	2.9GHz （3.2GHz）	6MB	HDグラフィックス 2000 （1,100MHz）
Core i5 2320	4コア/4スレッド	3.0GHz （3.3GHz）	6MB	HDグラフィックス 2000 （1,100MHz）
2世代 Core i3 （デスクパソコン用） 2世代のCore i3は、2コア実装のデュアルコア。HTテクノロジーで4スレッド動作。 3次キャッシュ（LLC）は上位ブランドより大幅ダウンの3MB。ターボ・ブースト2.0（略：TB）は搭載しないので、自動クロックアップは無し。
ファミリー	コア数とスレッド数	クロック（TB最大時）	3次キャッシュ	内蔵GPU （最大時）
Core i3 2105	2コア/4スレッド	3.1GHz （-GHz）	3MB	HDグラフィックス 3000 （1,100MHz）
Core i3 2120	2コア/4スレッド	3.3GHz （-GHz）	3MB	HDグラフィックス 2000 （1,100MHz）
Core i3 2100	2コア/4スレッド	3.1GHz （-GHz）	3MB	HDグラフィックス 2000 （1,100MHz）
Core i3 2100T	2コア/4スレッド	2.5GHz （-GHz）	3MB	HDグラフィックス 2000 （1,100MHz）

2011年1月以降登場、Sandy Bridge（ノートパソコン用）
2世代 Core i7 （ノートパソコン用） 2世代のCore i7（ノートパソコン用）は、4コア実装のクアッドコアと、2コア実装のデュアルコアが混在。（末尾のQMとMで判断）。3次キャッシュ（LLC）は4MB～8MBで、クアッドコアの方が多め。いずれもHTテクノロジー搭載なので「コア数×2」のスレッド動作。ターボ・ブースト2.0（略：TB）搭載で、自動クロックアップ。
ファミリー	コア数とスレッド数	クロック（TB最大時）	3次キャッシュ	内蔵GPU （最大時）
Core i7 2860QM	4コア/8スレッド	2.5GHz （3.6GHz）	8MB	HDグラフィックス 3000 （1,300MHz）
Core i7 2820QM	4コア/8スレッド	2.3GHz （3.4GHz）	8MB	HDグラフィックス 3000 （1,300MHz）
Core i7 2760QM	4コア/8スレッド	2.4GHz （3.5GHz）	6MB	HDグラフィックス 3000 （1,300MHz）
Core i7 2720QM	4コア/8スレッド	2.2GHz （3.3GHz）	6MB	HDグラフィックス 3000 （1,300MHz）
Core i7 2710QE	4コア/8スレッド	2.1GHz （3.0GHz）	6MB	HDグラフィックス 3000 （1,200MHz）
Core i7 2635QM	4コア/8スレッド	2.0GHz （2.9GHz）	6MB	HDグラフィックス 3000 （1,200MHz）
Core i7 2630QM	4コア/8スレッド	2.0GHz （2.9GHz）	6MB	HDグラフィックス 3000 （1,100MHz）
Core i7 2670QM	4コア/8スレッド	2.2GHz （3.1GHz）	6MB	HDグラフィックス 3000 （1,100MHz）
Core i7 2675QM	4コア/8スレッド	2.2GHz （3.1GHz）	6MB	HDグラフィックス 3000 （1,200MHz）
Core i7 2620M	2コア/4スレッド	2.7GHz （3.4GHz）	4MB	HDグラフィックス 3000 （1,300MHz）
Core i7 2640M	2コア/4スレッド	2.8GHz （3.5GHz）	4MB	HDグラフィックス 3000 （1,300MHz）
Core i7 2649M	2コア/4スレッド	2.3GHz （3.2GHz）	4MB	HDグラフィックス 3000 （1,100MHz）
Core i7 2629M	2コア/4スレッド	2.1GHz （3.0GHz）	4MB	HDグラフィックス 3000 （1,100MHz）
Core i7 2677M	2コア/4スレッド	1.8GHz （2.9GHz）	4MB	HDグラフィックス 3000 （1,200MHz）
Core i7 2637M	2コア/4スレッド	1.7GHz （2.8GHz）	4MB	HDグラフィックス 3000 （1,200MHz）
Core i7 2657M	2コア/4スレッド	1.6GHz （2.7GHz）	4MB	HDグラフィックス 3000 （1,000MHz）
Core i7 2617M	2コア/4スレッド	1.5GHz （2.6GHz）	4MB	HDグラフィックス 3000 （950MHz）

2世代 Core i5 （ノートパソコン用） 2世代のCore i5（ノートパソコン用）は、2コア実装のデュアルコア。HTテクノロジー搭載なので4スレッド動作。3次キャッシュ（LLC）はCore i7より少なくて3MBです。ターボ・ブースト2.0（略：TB）搭載なので、自動クロックアップします。
ファミリー	コア数とスレッド数	クロック（TB最大時）	3次キャッシュ	内蔵GPU （最大時）
Core i5 2540M	2コア/4スレッド	2.6GHz （3.3GHz）	3MB	HDグラフィックス 3000 （1,300MHz）
Core i5 2520M	2コア/4スレッド	2.5GHz （3.2GHz）	3MB	HDグラフィックス 3000 （1,300MHz）
Core i5 2537M	2コア/4スレッド	1.4GHz （2.3GHz）	3MB	HDグラフィックス 3000 （900MHz）
Core i5 2557M	2コア/4スレッド	1.7GHz （2.7GHz）	3MB	HDグラフィックス 3000 （1,200MHz）
Core i5 2410M	2コア/4スレッド	2.3GHz （2.9GHz）	3MB	HDグラフィックス 3000 （1,200MHz）
Core i5 2430M	2コア/4スレッド	2.4GHz （3.0GHz）	3MB	HDグラフィックス 3000 （1,200MHz）
Core i5 2435M	2コア/4スレッド	2.4GHz （3.0GHz）	3MB	HDグラフィックス 3000 （1,300MHz）
Core i5 2467M	2コア/4スレッド	1.6GHz （2.3GHz）	3MB	HDグラフィックス 3000 （1,150MHz）
2世代 Core i3 （ノートパソコン用） 2世代のCore i3 （ノートパソコン用）は、2コア実装のデュアルコア。HTテクノロジー搭載なので4スレッド動作。3次キャッシュ（LLC）はCore i7より少なくて3MBです。ターボ・ブースト2.0（略：TB）は搭載しないので、自動クロックアップはしません。
ファミリー	コア数とスレッド数	クロック（TB最大時）	3次キャッシュ	内蔵GPU （最大時）
Core i3 2310M	2コア/4スレッド	2.1GHz （-GHz）	3MB	HDグラフィックス 3000 （1,100MHz）
Core i3 2330M	2コア/4スレッド	2.2GHz （-GHz）	3MB	HDグラフィックス 3000 （1,100MHz）
Pentium （Sandy Bridge版・ノートパソコン用） 2世代のCore iシリーズの下位にあたるPentiumシリーズ。、2コア実装のデュアルコア。HTテクノロジーもターボ・ブースト2.0も非搭載。3次キャッシュ（LLC）は上位CPUよりも少ない2MB。廉価版のため、Quick Sync Videoなど数々の機能が省略されています。命令セット拡張もAVXに対応せず、SSE4.xまで。暗号処理高速化命令（AES-NI）も無し。
ファミリー	コア数とスレッド数	クロック（TB最大時）	3次キャッシュ	内蔵GPU （最大時）
Pentium B940	2コア/2スレッド	2GHz （-GHz）	2MB	HDグラフィックス（1,100MHz）
Pentium B950	2コア/2スレッド	2.1 GHz （-GHz）	2MB	HDグラフィックス（1,100MHz）