インテルがGPU競争に参入
インテル初の専用GPU：i740（1998年）
1998年、Intelは初のグラフィックカード、コードネーム「Auburn」のi740を発売しました。クロック周波数は220MHzで、VRAM容量は2MBから8MBと比較的少なかったのです。当時の同等のグラフィックカードは、通常8MB以上、最大32MBのVRAMを搭載していました。また、DirectX 5.0とOpenGL 1.1もサポートしていました。オンボードメモリ不足を解消するため、IntelはAGPインターフェースに組み込まれた、システムRAMをカードで利用できる機能を活用することを計画しました。そのため、i740はオンボードメモリをフレームバッファとしてのみ使用し、すべてのテクスチャをプラットフォームのメモリ内に保存します。高価なRAMに多額の費用をかけずに済むため、Intelはi740を比較的低価格で販売しました。しかし、このGPUにはいくつかの問題がありました。システムRAMへのアクセス速度がオンボードメモリに比べて遅く、パフォーマンスに悪影響を与えました。また、プロセッサが利用できる帯域幅とメモリ量が少ないため、CPUパフォーマンスも低下しました。初期のドライバはカードのパフォーマンスをさらに低下させ、RAMDACの低速化により画質にも疑問符が付きました。i740は最終的に大失敗に終わりました。Intelはマザーボードメーカーに440BXベースのプラットフォームにこのカードをバンドルするよう強制することで状況改善を試みましたが、これも失敗に終わりました。
- AGP は本当にパフォーマンスを向上させるのでしょうか?
i752 グラフィックス チップと 81x シリーズ チップセット (1999)
i740の失敗後、インテルはi752「Portola」という名の2枚目のグラフィックカードを開発し、ごく少量ながら短期間販売しました。同時期に、インテルはi810（「Whitney」）やi815（「Solano」）といったチップセットに自社のグラフィック技術を採用し始めました。GPUはノースブリッジに統合され、インテルが販売する初の統合型グラフィックプロセッサとなりました。これらのパフォーマンスは、2つの要素に依存していました。1つはRAM速度（FSBにリンクされていることが多く、プロセッサの速度にも依存）で、もう1つはCPU自体の速度です。当時、インテルは66MHz、100MHz、または133MHzのFSB構成と非同期SDRAMを採用し、システムの最大帯域幅はそれぞれ533MB/秒、800MB/秒、または1066MB/秒でした。このスループットはプロセッサと共有されていましたが、iGPUがパイプ全体にアクセスすることはできませんでした。マザーボードメーカーは、オプションで 4MB の専用ビデオ メモリをプラットフォーム上に配置して、AGP x4 経由でグラフィック プロセッサに直接接続し、さらに 1066 MB/秒を提供できます。
これらのiGPUの性能は低かった。さらに、i810チップセットは統合型グラフィックスのためAGPインターフェースを備えておらず、低速なPCIベースのグラフィックカードへのアップグレードが制限されていた。i815チップセットはiGPUに加えてAGPポートも備えていたが、ディスクリートカードを取り付けるとiGPUが使用できなくなっていた。そのため、これらのグラフィックスソリューションは低予算ユーザーをターゲットとしていた。
インテル エクストリーム グラフィックス (2001)
2001年、IntelはExtreme Graphicsファミリーを開始しました。これは前世代と密接に関連しており、2つのピクセルパイプラインと限定的なMPEG-2ハードウェアアクセラレーションを備えていました。ソフトウェアAPIのサポートはi815チップセットとほぼ同じでしたが、OpenGLのサポートはAPIバージョン1.3まで拡張されました。
IntelのExtreme Graphics iGPUのパフォーマンスは、チップセット、RAM、プロセッサに大きく依存していました。最初の実装は、Pentium III-M向けに設計されたIntelのi830チップセットファミリー（Almador）に搭載されました。これらのシステムは老朽化したSDRAMメモリを使用し続けたため、以前のGPUと同様に、最大1066MB/秒の帯域幅に制限されていました。Almadorチップセットでは、消費電力と発熱を抑えるため、クロックレートがi815の230MHzから166MHzに低下しました。
デスクトップ実装は、2002年後半にPentium 4プロセッサ向けに設計されたi845 Brookdaleチップセットに搭載されてリリースされました。これらのシステムは、i815チップセットよりも低いクロックレート（200MHz）で動作しましたが、SDRAMまたはDDRメモリを使用できました。より高速なホストプロセッサのおかげで、SDRAMと組み合わせたi845チップセットのiGPUは、低い周波数にもかかわらず、i815モデルよりも優れたパフォーマンスを発揮しました。DDR RAMを使用した実装により、パフォーマンスはさらに向上しました。これらの統合ソリューションは、当時発売から1年以上経過していたNVIDIAのGeForce 2 Ultraグラフィックカードに勝つには十分ではありませんでしたが、軽いゲームには十分でした。
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インテル エクストリーム グラフィックス 2 (2003)
インテルは、2003年にリリースされたExtreme Graphics 2ファミリーで、2ピクセルパイプラインのグラフィックスチップを再び採用しました。同社は再び2つのバージョンを発表しました。最初に登場したのはモバイル実装で、Pentium M向けに設計されたi852およびi855チップセットに搭載されました。これらのチップは、OEMの設計選択に応じて、133MHzから266MHzの間で動作しました。2つ目のバージョンは、Pentium 4向けに設計されたi865 Springdaleチップセットに搭載されました。これらは常に266MHzで動作し、最大400MHzで動作可能な高速DDRメモリを搭載していたため、以前のiGPUよりも高い帯域幅を実現していました。
旧世代のIntel Extreme Graphics製品ラインと比較してパフォーマンスは大幅に向上しましたが、ゲームも進化し、要求レベルが大幅に高くなりました。その結果、これらのグラフィックチップでは、古いゲームを許容できるフレームレートでしかプレイできませんでした。
GMA 900（2004）
2004年、IntelはExtreme Graphicsのラインナップを終了し、それ以前のすべてのIntel GPUで使用されていた2ピクセルパイプラインのコアを廃止しました。Graphics Media Accelerator（GMA）は、その後数年間、Intelがグラフィックス技術の販売に使用する名称となりました。これらの製品の最初の製品であるGMA 900は、i915チップセットファミリー（Grantsdale/Alviso）に統合されました。DirectX 9.0をサポートし、4つのピクセルパイプラインを備えていましたが、頂点シェーダーは搭載されておらず、これらの計算はCPUに依存していました。GPUのクロック周波数は、消費電力に敏感なアプリケーション向けに最大333MHz、最小133MHzに設定でき、DDRまたはDDR2メモリを使用できました。構成に関係なく、パフォーマンスは比較的低かったです。
一部のメーカーは、DVI 接続性を追加するために、GMA 900 と組み合わせて使用するための特別なアドオン カードを製造しました。
GMA 950: Pentium 4 & Atom (2005)
GMA 950 は、Intel の i945 (Lakeport および Calistoga) チップセットに統合され、比較的長い寿命を享受しました。これらのチップセットは、Pentium 4、Core Duo、Core 2 Duo、Atom プロセッサで動作できました。アーキテクチャは GMA 900 とほぼ同じでしたが、頂点シェーダがないなど、同じ弱点の多くを引き継いでいました。コアにはいくつかの小さなソフトウェア互換性の改善が見られ、DirectX のサポートが 9.0c まで拡張されました。これはグラフィック チップへの重要な更新であり、Windows Vista で Aero サポートが有効になりました。周波数の向上 (400MHz) と、より高速なプロセッサおよび RAM のサポートにより、パフォーマンスがわずかに向上しました。モバイル版の GPU は、電力を節約し、熱制約を満たすために 166MHz までクロックを低くすることができました。
GMA 3000、3100、3150（2006年）
2006年、IntelはGMA 3000を皮切りにグラフィックスの命名規則を再び変更しました。これは、パフォーマンスとテクノロジーの両面で、旧世代のGMA 950から大幅に進化したものでした。前世代は、頂点シェーディング機能のない固定機能のピクセルパイプラインが4つしかありませんでした。一方、新しいGMA 3000には、頂点計算やピクセル処理など複数のタスクを実行できる多目的EUが8つ搭載されていました。Intelはクロック周波数も667MHzに引き上げ、GMA 3000は旧世代のGMA 950よりも大幅に高速化されました。
GMA 3000の導入後、IntelはGMAファミリーにさらに2つのグラフィックチップ、GMA 3100とGMA 3150を追加しました。これらは3000と関連があるように見えましたが、実際にはどちらの構成もGMA 950に近いものでした。ピクセルパイプラインは4つしかなく、頂点処理はCPUに依存していました。これ以前は、Intelは一度に1つのGPUに特化していました。GMA 950をGMA 3100と3150としてブランド変更したことで、Intelは複数の構成を提供できるようになりました。
GMA X3000 (2006)
GMA 3000の後、Intelは名称を改めて変更し、第4世代GPUを開発しました。GMA X3000はGMA 3000とほぼ同じで、わずかな変更のみが加えられました。両者の最大の違いは、GMA 3000がグラフィックスに使用できるシステムメモリが256MBに制限されていたのに対し、GMA X3000は最大384MBまで拡張されたことです。Intelはまた、GMA X3000のビデオコーデックサポートを拡張し、MPEG-2アクセラレーションをフルサポートし、VC-1アクセラレーションを限定的にサポートしました。
ほぼ同時期に、IntelはGMA X3100とGMA X3500を発表しました。これらのモデルは、Pixel Shader 4.0機能を搭載したGMA X3000と基本的に同じで、DirectX 10などの新しいAPIをサポートしていました。GMA X3100はモバイルプラットフォームをターゲットとしていたため、他のバージョンよりもクロック周波数が低く設定されていました。
ラストGMA（2008）
X3000シリーズ以降、Intelは統合グラフィックスを搭載したチップセットシリーズをあと1シリーズのみ開発しました。Intel GMA 4500ファミリーは4つのモデルで構成され、すべて同じ10-EUアーキテクチャを採用していました。デスクトップ向けチップセット向けに3つのバージョンがリリースされました。最も低速なのは533MHzで動作するGMA 4500でした。他の2つはGMA X4500とX4500HDで、どちらも800MHzで動作しました。X4500とX4500HDの主な違いは、HDモデルはVC-1とAVCのフルハードウェアアクセラレーションを搭載しているのに対し、X4500とGMA 4500は搭載していない点です。
モバイル版はGMA X4500MHDと名付けられ、クロック周波数は400MHzまたは533MHzでした。X4500HDと同様に、X4500MHDはVC-1とAVCのフルハードウェアアクセラレーションをサポートしていました。
ララビー（2009）
2009年、IntelはLarrabeeでグラフィックスカード事業への参入を再び試みました。x86技術への深い理解がIntelの最大の強みであると認識したIntelは、ISAベースのGPUを開発しようと考えました。Larrabeeの開発は、オリジナルのPentium CPUから始まりました。Intelは、GPU内部のスカラーユニットをゼロから開発するのではなく、Pentium CPUを改造することで、このCPUを改良しました。旧式のプロセッサ設計は、新しいアルゴリズムとハイパースレッディング技術によって大幅に改良され、パフォーマンスが向上しました。Larrabeeで使用されているHTTはIntelのCPUに搭載されているものと似ていますが、Larrabeeはコアあたり2つではなく4つのスレッドを実行できました。
インテルは、ベクトル演算処理装置（VPU）として、実質的に16個の個別要素から構成される、非常に大規模な512ビット浮動小数点演算処理装置を開発しました。これらの要素は、単一のコンポーネントとして、あるいは独立したエンティティとして動作可能です。このFPUは、理論上、同時期の同等のNVIDIA GPUと比較して10倍以上のスループットを実現していました。
インテルは技術の開発を継続したが、Larrabee は最終的にキャンセルされた。
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マイケル・ジャスティン・アレン・セクストンは、Tom's Hardware USの寄稿ライターです。CPUとマザーボードを専門に、ハードウェアコンポーネントのニュースを執筆しています。
