LenovoはCES 2020でThinkPad X1 Foldを発表しましたが、同社製品群の見学中に、この折りたたみ式デバイスには「Intel Hybrid Technology」プロセッサとLPDDR4X 4267MHzメモリのサポートが搭載されていることに気付きました。これらはどちらもIntelの10nm Lakefieldプロセッサの特徴です。
レノボはハイブリッドプロセッサがLakefieldであることは認めていませんが、IntelがLakefieldを同社初の「ハイブリッドx86テクノロジー」チップと呼んでいるという事実に加え、Intelの最初の発表から今年初めのHot Chipsカンファレンスでのアーキテクチャに関する詳細な解説まで、Lakefieldを追跡してきました。そして、レノボが熱対策を強調するためにデバイスを分解した後、これがIntelのプロセッサ設計に対する革新的なアプローチであることは明白です。X1 Foldのマザーボードに散りばめられた様々な手がかりと一致するIntel製チップは、現在市場に出回っているものも、近い将来に登場する予定のものも、他には存在しません。
言うまでもなく、Lenovo が発売日の X1 Fold モデルに使用するオペレーティング システムに関するヒントや、近い将来に別のバージョンに切り替える意向、およびそれによって得られる利点についても触れられています。
Lakefieldは、ARMのbig.littleプロセッサ設計から多くの要素を取り入れた5コアプロセッサです。実質的には、1つの大型Sunny Coveプロセッシングコアと、4つの小型Tremontコア（Atomで有名）を搭載しています。このチップの基本的な考え方は、高クロック速度を必要とするワークロードを高出力の大型コアに割り当て、持続的なパフォーマンスを必要とするワークロードを4つの低消費電力コアに振り分けるというものです。
この技術は、高いパフォーマンスを維持しながら優れたバッテリー寿命を実現しますが、アプリケーションがタスクに適したコアを使用していることを確認するために、Windows内でかなりのスケジューリング技術を必要とします。しかし、現在のWindows 10オペレーティングシステムは、この種の特定の実装におけるワークロードをターゲットに設計されていません。しかし、Windows 10 Xは、この種の折りたたみ式デバイスに適したディスプレイオプションを実現するだけでなく、さらに重要な点として、Lakefieldをサポートするための専用のスケジューリング技術を採用しています。
そのため、LenovoがX1 FoldをWindows 10 Proで発売すると発表したことは特に示唆的です。同社は、Windows 10 X（将来的にサポートを追加する予定）よりもバッテリー駆動時間が短くなると説明しているからです。LenovoはX1 FoldへのWindows 10 Xの搭載が遅れた理由としていくつか挙げていますが、中でも企業ユーザーが新しいOSへの移行に消極的であることが最も大きな理由です。しかし、ハイブリッドアーキテクチャのサポート強化によりWindows 10 Xのサポートが追加されるとバッテリー駆動時間が改善されるとLenovoが述べているという事実は、これがLakefieldであることを示唆するもう一つの手がかりです。
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Lenovoは、もう1つ重要な事実を明らかにした。チップのメリットをフルに活用するにはWindows 10 Xが必要になるだけでなく、アプリケーションも各コアをターゲットにするように個別に調整する必要があるということだ。これはIntelにとって、Lakefieldアーキテクチャの急速な普及を阻む最大の課題の一つとなる可能性がある。というのも、ソフトウェアエコシステムは長年、新アーキテクチャのサポートが非常に遅いという歴史があり、特にその技術が市場に大量に流通していない場合はその傾向が顕著だからだ。こうした消極的な姿勢は、過去に有望な技術の早期終焉につながったが、Intelの市場での存在感、Lenovoのような大手OEMの協力、そしてLakefieldの幅広いx86互換性と、正確なスケジューリングがなくても十分なパフォーマンスを発揮することを考えると、ソフトウェアエコシステムがこの構想の終焉を早めるとは考えにくい。ただし、そのメリットをフルに引き出すまでの進展は遅いかもしれない。
しかし、Lakefield には、他にも多くの利点があります。間違いなく、これは (上で紹介したように) 複数の記事を書く価値のある最先端の技術であり、その他の利点は、ソフトウェアやオペレーティング システムの課題を相殺するのに十分なほど有望です。
Lakefieldプロセッサは、Intelの新しい3Dチップスタッキング技術を採用した最初の製品であり、現在の設計は2つのダイで構成されています。下側のダイには、I/O接続や統合グラフィックエンジンなど、サウスブリッジの一般的な機能がすべて搭載されています。この2つ目のダイは22FFLプロセスで製造されています。上側のダイは10nm CPUで、1つの大型コンピューティングコアと4つの小型のTremontベースの「効率化」コアを搭載しています。2つのダイはTSV接続で接続されており、優れたスループットと電力効率を実現しています。最後に、Intelは3Dプロセッサの上にDRAMをPoP（パッケージ・オン・パッケージ）方式で積層しています。
これらの技術を組み合わせることで、マザーボードに必要なコンポーネントが削減され、デバイスの高密度化が実現します。これは薄型軽量で折りたたみ可能なデバイスに最適です。上記の分解写真からもわかるように、驚くほど薄いX1 Foldの内部コンポーネントは非常に薄く、中にはまるでテーブルに貼られたステッカーのように見えるものもあります。
X1 Foldの筐体内に搭載されている、驚くほど薄いマザーボードをご覧ください。このマザーボードにはデバイスに必要なチップが搭載されていますが、LPDDR4Xをサポートしているにもかかわらず、非常に薄くなっています。LPDDR4Xは通常、メモリトレースの要件が複雑であるため、より堅牢なPCBを必要とします。X1 Foldでは、メモリ自体がLakefieldパッケージに直接統合されているため、チップとメモリを接続するためのマザーボード上のメモリトレースが不要になります。これもLakefieldプロセッサのもう一つのメリットです。
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マザーボードをよく見ると、目に見えるメモリチップやSODIMMがないことに気が付くでしょう。これは、メモリが積層されたLakefieldダイの上に搭載されているためです。マザーボードの中央左寄りに大きな黒いパッケージが見えます。多くのモバイルチップと同様に、Lakefieldプロセッサにはデスクトップチップに見られるような統合型ヒートスプレッダー（IHS）は搭載されていません。このタイプのベアダイ実装により、放熱性が向上し、デバイスの薄型化が実現されています。また、マザーボードの背面にはコンポーネントが一切搭載されていないことにも気づくでしょう。
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Lakefieldプロセッサ自体は、通常マザーボード上に分散して搭載される多数のコンポーネントで構成されているため、熱密度が懸念されます。つまり、これらすべてのコンポーネントが小さなパッケージに高密度に搭載されているため、非常に狭い領域で大量の熱が発生する可能性があり、冷却が非常に困難になる可能性があります。
Lenovoはプロセッサの消費電力について言及していませんが、Intelは以前、消費電力は約7Wと発表しています。この比較的低い消費電力は、密度に関する懸念をいくらか軽減するのに役立ちますが、Lenovoはプロセッサの上部と下部の両方から熱を除去する革新的なサンドイッチ型ヒートシンク設計もデバイスに採用しています。上の写真では、大型（だが薄い）銅板が確認できます。下部のプレートには、マザーボード全体にわたって伸びるサーマルベイパーチャンバーも備えており、プロセッサからの熱を積層フィンヒートシンクに伝達します。ヒートシンクは、デバイス側面から排熱するファンによって冷却されます。
X1 Foldは、折りたたみ式の13.3インチOLEDスクリーンから、フラットな状態から折りたたみ状態への移行を容易にする独自の補強ヒンジやバネ式のリーフに至るまで、驚異的な技術の結晶です。しかし、この記事ではチップとそれがデザインに与える影響に焦点を当てました。その他の詳細については、X1 Foldの発売日レポートをご覧ください。
一方、私たちはIntelのCES基調講演で最新の開発状況をお伝えする予定です。そこでLakefieldプロセッサの正式発表が行われると予想しています。どうぞお楽しみに。
ポール・アルコーンはTom's Hardware USの編集長です。CPU、ストレージ、エンタープライズハードウェアに関するニュースやレビューも執筆しています。
