長年にわたり、AMDの最も危険な武器は、デスクトップ向けキラーCPUでも、ノートPC向け最高効率チップでもありませんでした。APUこそが、ゲーム機、携帯型ゲーム機、ノートパソコンなど、あらゆるデバイスでディスクリートGPUを静かに駆逐してきた存在でした。Ryzen AI 300シリーズで、AMDは16コアのZen 5 CPU、RDNA 3.5 GPU、そして50TOPSのNPUを、電力効率の高い単一のダイに搭載できることを証明しました。これは、IntelもNVIDIAもかなわなかった技術でした。しかし、今、その技術が現実のものとなりました。
先週、IntelとNVIDIAは、Intel CPUとNVIDIA RTX GPUチップレットをNVLinkと統合メモリで統合したx86システムオンチップモジュールを共同開発することを発表し、驚きの事実を突きつけました。これらの「RTX SoC」は、ノートパソコン、デスクトップパソコン、そしてコンシューマー向けAIシステムを、ディスクリートGPUなしで動作させることができるプレミアム統合チップとして位置付けられています。AMDは恐れるべきでしょうか？
パッケージ化された反撃
アイデアはシンプルです。IntelがCPUタイルを、NVIDIAがGPUタイルを提供します。そして、Intelの先進的なFoverosおよびEMIBインターコネクトを用いて、両者を単一のマルチダイパッケージに統合します。これらの技術は、Intelが自社のハイエンドプラットフォーム上でチップレットを積層・統合する際に使用しているものと同じです。重要な接続はNVIDIA独自のNVLinkで、最大900GB/秒のオンパッケージ帯域幅を提供します。これはPCIe 4.0の10倍以上の速度です。
AMDのAPUとの類似点がいくつかあります。1つのパッケージ、1つのメモリプール、CPUとGPUが連携して動作する点です。違いはスケールです。AMDのStrix Haloは最大でRDNA 3.5の演算ユニット40基と50TOPSのNPUを搭載しますが、Intel/NvidiaのSoCは、レイトレーシングコア、テンソルユニット、そしてゲームとAIの両方向けに最適化されたCUDAスループットを備えた、RTXクラスのフルGPUを搭載できます。
NVIDIAのCEO、ジェンスン・フアン氏は、発表後の共同記者会見で、これを「世界がかつて見たことのない、新しいクラスの統合型グラフィック搭載ラップトップ」と呼んだ。NVIDIAとIntelが提案しているのは、本質的にCPUパッケージに何を含めることができるかをトップダウンで再考することだ。重複したメモリを持つ個別のコンピューティングドメインではなく、単一のアクセラレーションコアのように動作するシステム、つまりx86とRTXを1つの熱エンベロープに融合し、薄型軽量からAI対応ワークステーションまで拡張可能な設計となっている。
シリコンの性能
AMDのStrix Halo APU（Framework Desktopなどのシステムに搭載）も決して劣っていません。TSMCの4nmプロセスで製造され、最大16個のZen 5コアと40CUのRDNA 3.5 GPUを搭載し、128GBのLPDDR5X-8000メモリをサポートし、50TOPSの専用NPUを搭載しています。帯域幅は、32MBのキャッシュを備えた大容量LPDDR5Xインターフェースによって供給されます。パフォーマンスはRTX 4060に匹敵しますが、よりコンパクトで電力効率の高い設計となっています。AMDはこれをGPU不要のパッケージとして販売しており、多くのワークロードにとってまさにその通りです。しかし、電力と帯域幅の明確な制約に加え、統合GPUダイの限界も伴います。
NvidiaとIntelのブループリントは、こうした制約に真っ向から挑みます。これらのSoCに搭載されるGPUタイルは、ローエンドのモバイル向け部品の再利用品ではありません。Huang氏によると、これはRTXチップレットであり、レイトレーシング、CUDA、Tensorコアをフル搭載する、いわば本格的なGPUです。さらに、PCIeよりもはるかに広い帯域幅と優れたレイテンシを提供するNVLinkを搭載し、CPUとGPUが限られた帯域幅とレイテンシのペナルティでメモリを共有できます。また、Foverosの3Dパッケージングにより、各ダイはモノリシックなスラブではなく、最適なプロセスノードで製造できます。
一方、AMDの統合GPUはCPUやNPUとダイ領域を共有する必要があります。NVIDIAとIntelのパッケージは垂直統合ではなく、非対称型になります。「NVIDIAのGPU技術はTSMCのファウンドリーを基盤としています。NVIDIAのGPUダイチップレットとIntelのCPUをマルチテクノロジーパッケージングで接続することで、技術を融合させる素晴らしい方法となっています」と、Huang氏は記者会見で述べました。
しかし、プレスリリースによると、シリコンは最初から組み込まれているわけではない。二人にとっての課題は、異なるファブのダイの調整、ノートパソコンの筐体内の熱対策、そしてOEMメーカーに新たなプレミアム部品への投資を納得させることなどだ。
NvidiaとIntelの確固たるビジネスケース
RTX SoCには、両社が活用できる真のビジネスケースがあります。現在Core Ultra CPUと独立したRTX 4050/70を搭載しているノートPCは、シングルチップで出荷できるようになります。つまり、マザーボードが小型化し、電源サブシステムが簡素化され、CPUとGPU間の熱負荷が軽減されます。部品点数が減ることで故障率が低下し、コスト削減につながる可能性もありますが、それは多くの未知の要因に左右されます。
そして、ブランド戦略も重要です。AMDは、自社の統合型グラフィックスカードが期待通り、あるいはそれを上回る性能であっても、ノートPCの購入者に本格的なゲーミングツールであることを納得させるのに苦労してきました。一方、Nvidiaにはそのような問題はありません。ステッカーに「RTX」と書いてあれば、高速であると想定されます。OEMメーカーは、たとえチップコストが高くても、その考えに傾倒するでしょう。NvidiaはディスクリートGPU市場の90%以上を占めており、そのRTXロゴは、消費者のマインドシェアにおいてAMDがかつてないほどのセールスポイントとなっています。IntelがこれらのSoCを競争力のある価格で提供できれば、AsusやMSIなどの大手ブランドが購入に名乗りを上げる可能性が高いでしょう。
これらすべての裏返しはコストです。Intelの最先端CPUとNvidiaのプレミアムGPUチップレットを組み合わせるには、決して安くはありません。AMDのAPUは純粋なパワーでは劣るかもしれませんが、垂直統合によって製造コストが安く、廃棄も容易です。低価格のゲーミングノートPCや主流の生産性向上ノートPCなど、価格に敏感なセグメントでは、AMDはおそらくその地位を維持するでしょう。しかし、それはそれで構いません。なぜなら、NvidiaとIntelは、OEMが既にディスクリートGPUに惜しみなく投資している、より上位の製品群を狙っているからです。
未知の亡霊
AMDからの回答は、おそらく制御性を強調するものとなるでしょう。AMDのAPUロードマップは社内で策定されており、シームレスな統合が図られています。一方、NVIDIAとIntelは、異なるプロセスノードと異なる工場で2社のチップレットを動作させることを目指しています。しかし、OEMの観点からは、これは問題にならないかもしれません。NVIDIAとIntelのSoCがGPU+CPUの組み合わせよりも安価で、APUよりも高速であれば、難しい決断ではありません。
もちろん、これらはまだ実現していません。提携によるシリコンは早くても2027年以降にリリースされる予定で、IntelはArcグラフィックスへの注力を継続すると表明しています。しかし、現実にはIntelとNvidiaは全く新しいスタックを構築しようとしており、これはAMDにとって最も急成長しているカテゴリーの一つにおいて、存亡の危機となる可能性があります。Strix Haloは、AMDのAPUフットプリントを低価格ノートPCだけでなく、ゲーミングノートPC、さらには小型デスクトップPCにも拡大することを目的として設計されました。当社独自のテストでは、Strix Haloは概ね成功を収めており、ローエンドのディスクリートGPUと互角に戦えるAMD APUとなっています。しかし、IntelとNvidiaは、AMDが容易に匹敵できないIPによって、さらに飛躍することを約束しています。
このパートナーシップ全体において最も重要な言葉は「もし」です。Intelが最先端のx86コアを予定通りに提供できれば。Nvidiaが自社のGPUチップレットをIntelのCPUとスムーズに連携させられるなら。NVLinkを介した統合メモリが理論だけでなく実際にも機能すれば。そして、OEM各社がこのコンセプトを大規模に受け入れれば。
現時点では、最初の発売に向けたロードマップは2027年まで延びる可能性があり、AMDには対応時間があり、実行リスクを負う余地も十分にあります。Kaby Lake-Gを覚えていますか？Intelが2017年に自社のCPUとAMDグラフィックスを融合するという不運な試みは、1世代も持ちこたえませんでした。しかし、今回はAIワークロードが急増し、ゲーミングノートPCが中核的な成長市場となっているため、賭け金はより高くなっています。IntelとNvidiaは、AMDの勢いに対抗するために互いを必要としています。
もしそれが実現できれば、AMD は自らが創出に貢献した市場でこれまでで最も厳しい競争に直面することになるだろう。そして、長い間 GPU で後れを取っていた Intel は突如として RTX を搭載することになる。
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ルーク・ジェームズはフリーランスのライター兼ジャーナリストです。法務の経歴を持つものの、ハードウェアやマイクロエレクトロニクスなど、テクノロジー全般、そして規制に関するあらゆることに個人的な関心を持っています。
