Intel Meteor Lakeは、大幅にアップグレードされた統合グラフィックソリューションを搭載します。Intelはイノベーションイベントにおいて、今年後半に発売予定のMeteor Lake製品ファミリーの詳細を発表しました。Foverosチップスタッキング技術の採用により、従来のプロセッサから大きく進化するであろうこの新アーキテクチャの様々な側面を解説するシリーズ記事をご用意しています。
インテル イノベーション 2023
Meteor Lakeグラフィックスアーキテクチャ
アーキテクチャの詳細は一旦置いておくと、IntelはMeteor Lake GPUが、第12世代Intel Coreプロセッサーに搭載されていた前世代のIris Xeグラフィックス・ソリューションと比較して、ワットあたりの性能が2倍になると主張しています。GPUは効率性の向上を謳うことが多いですが、モバイル・グラフィックス・ソリューションの電力制約が厳しいことを考えると、実際の性能も2倍になる可能性は十分にあります。これは世代間の大きな進歩であり、他にも分析すべき点が数多くあります。
新しいグラフィックアーキテクチャはXe-LPGと呼ばれ、Intel Arc Alchemist専用GPUに搭載されているXe-HPGの低消費電力ゲーミング向け代替品です。第11世代Tiger Lake、第12世代Alder Lake、第13世代Raptor Lakeモバイルソリューションで使用されていたグラフィックソリューションであるXe LPの2倍の性能を発揮する可能性があります。
また、最上位構成はすべてのMeteor Lakeプロセッサで利用できるわけではないことにも注意してください。ただし、下位モデルの詳細は明らかにされていません。Intelは、低スペックのプロセッサではGPU処理クラスターの一部と、おそらくその他の追加機能の一部を無効にすると予想されますが、Core 5/7/9チップでは完全な機能セットが提供されるでしょう。
Xe-LPGのブロック図は最大構成を示しており、8基のXeコア、128基のベクターエンジン（旧称実行ユニット）、2基のジオメトリパイプライン、8基のサンプラー、4基のピクセルバックエンド、そして8基のレイトレーシングユニットを搭載します。これらは、Intel Arc GPUの主要な構成要素である2つのレンダースライスに分割されます。
上の図の詳細の一部に見覚えがあるように思えるかもしれませんが、それはIntel Arc A380に搭載されているACM-G11 GPUと実質的に同じものです。ただし、統合型グラフィックスソリューションになっている点が異なります。A380に搭載されているほぼすべての機能がここにも搭載されているようですが、GDDR6メモリコントローラーとXMXユニット（後者については後述）は例外です。統合型ソリューションであることから予想される通り、Meteor Lake GPUはCPUとシステムメモリを共有します。
Intelはクロック速度やL2キャッシュサイズをまだ公表していませんが、一般的には専用GPUのA380よりも控えめなクロックが期待できます。A380は最大2.4GHzで動作しますが、消費電力は最大75Wです。一方、モバイル版Iris Xeは、Core i9-13905Hなどのチップで最大1.5GHzのクロック速度を実現し、パッケージ全体の最大TDPはわずか45Wです。
しかし、IntelのXe DG1グラフィックスカードは、基本的に統合型チップと同じXe-LP構成を採用していたため、別の見方もできます。これはそれほど強力なソリューションではありませんでしたが、Arc A380がXe DG1をはるかに凌駕したことは驚くべきことではありません。統合型Xe-LPから統合型Xe-LPGへの移行によって、パフォーマンスと機能に同様の向上が期待されます。
画像
1
の
9
グラフィックスハードウェアをもう少し詳しく見てみると、Xe-Coreにはそれぞれ16個のベクターエンジンが搭載されています。これらのエンジンは、FP32、FP16、INT8、FP64といった一般的な数値形式に対応しています。ちなみに、64ビットサポートは新機能です。Meteor Lake GPUには合計で最大128個のベクターエンジンが搭載されており、従来の統合型GPUでは96個（より限定的）の実行ユニットしか搭載されていませんでした。
Xe-LPGが基本的に統合型Arc A380のような存在である点には、一つ例外があります。それは、XMX（Xe Matrix eXtensions）ユニットが搭載されていないことです。ダイサイズと消費電力を削減するために、これらのユニットが削減されたと考えられます。これは興味深い省略点です。というのも、私たちの経験上、XeSSアップスケーリングは、GPUシェーダーにおいてXMXモードで動作しているArc GPUの方が、DP4a（8ビットINT）モードで動作しているXeSSよりも、見た目もパフォーマンスも優れているからです。
IntelはIris Xeと比較してINT8演算のシェーダースループットを2倍に向上させており、Meteor Lake GPUの各ベクターエンジンはクロックあたり64 INT8演算のレートを実現しています。クロック速度にもよりますが、それでも十分な演算性能です。1.5GHz（Iris Xeと同じ）では12テラオペレーション、2GHz（Arc A380と同じ）では16テラオペレーションとなります。実際のXeSSゲームでこれがどのように機能するかは、今後の展開を見守る必要があります。
レイトレーシングハードウェアは依然として残っており、これもまた興味深い優先順位を示しています。Arc A380は、レイトレーシング対応のゲームでは、低設定でも通常は優れた体験を提供しません。そのため、レイトレーシング対応の統合グラフィックスはそれほど重要ではないように思われます。しかし、Intelは、ゲーム以外にも「クリエーション」や「リサーチ」といった用途でレイトレーシングが活用されていると指摘しています。Intelのスライドによると、統合グラフィックスでのBlenderレンダリングはCPUの2倍以上のパフォーマンスを示していますが、iGPUでのレイトレーシングが重要になる段階、あるいは3Dレンダリングを生業とするほとんどの人にとって重要になるほどの速度に達していないことは明らかです。
Intelはまた、共有L1キャッシュがXeコアあたり192KBのままであることも明らかにしました。L2キャッシュの容量は不明です。Arc A380には4MBのL2キャッシュが搭載されていました。Meteor Lakeでもこの容量を維持するか、あるいはキャッシュサイズをさらに増やす可能性があります。キャッシュサイズが大きいほどメモリアクセスが減り、共有システムメモリによって既にパフォーマンスが若干制限されている可能性があります。
別のスライド（上記ギャラリーの7番目）では、Meteor LakeとRaptor Lakeを比較し、様々なグラフィック関連演算における低レベルのパフォーマンス向上を示しています。Depth Test Rateは、ダブルレートHiZ機能により大幅に向上しました。頂点と三角形の処理速度は2.6倍、ピクセルブレンドと演算命令の速度は2倍強です。これはゲームのパフォーマンスが2倍になることを意味するのでしょうか？おそらくそうでしょうが、すべてのケースでそうとは限りません。今後の展開を見守る必要があります。
画像
1
の
11
Meteor Lakeの「分散アーキテクチャ」の興味深い点の一つは、通常はGPUの一部である様々な要素が他のタイルに分散されている点です。グラフィックスタイルは前述の全てを処理し、ディスプレイエンジンとXeメディアエンジンはメインSOCタイルの一部であり、物理的なディスプレイ出力はIOタイルの一部です。
Meteor Lakeのメディア機能は基本的にArcと同じです。AVC、HEVC、VP9、AV1のエンコードとデコードに対応しており、後者2つは以前のIntel GPUに比べて新しく追加されたものです。最大8K60 10ビットHDRデコードと8K 10ビットHDRエンコードに対応しており、あらゆるビデオストリーミングタスクに十分すぎるほどの性能です。
ディスプレイ出力を別のIOタイルに配置するのは理にかなっています。外部インターフェースは新しいプロセスノードでは全くスケーリングできないためです。Intelはまた、4つのディスプレイパイプラインのうち2つの消費電力の改善にも注力しており、これはノートパソコンのバッテリー駆動時間の改善に役立つはずです。また、メディア再生用の新しい低消費電力モードも搭載されています。
低消費電力最適化は、コア、メモリ、ディスプレイ要素を不要なタイミングでウェイクアップさせないように機能します。例えば、ノートパソコンのパネルセルフリフレッシュ（PSR）は、既存のフレームの繰り返しであれば、新しいフレームを取得する必要がありません。Meteor Lakeはディスプレイバッファの更新部分のみを取得することもできます。例えば、Windowsでは、1つのウィンドウで作業している一方で、画面上の他の部分は静止したままといった状況が考えられます。
ディスプレイエンジンのアップデートの中でも特に興味深いのは、IntelがDisplayPort 2.1 UHBR20（レーンあたり20Gbps、合計80Gbps）をフルサポートしたことです。Arc GPUはUHBR10のみをサポートしていましたが、AMDのRDNA 3 GPUはUHBR13.5をサポートしています（UHBR20を1つのポートに搭載したプロフェッショナル向けW7900を除く）。前述の通り、ディスプレイストリーム圧縮（DSC）は既に4K 240Hzに対応していますが、最新のディスプレイ規格に対応しているのは良いことです。
Meteor Lake ソフトウェアとドライバー
画像
1
の
5
最後に、Intelはグラフィックススイートのソフトウェアスタック（ドライバー）の改善についても説明しました。過去1年ほどの間にArc GPUに導入されたすべての改善は、Meteor Lakeグラフィックスにも反映されており、DX9とDX11の最適化も強化されています。
XeSSについては既に触れましたが、これは統合グラフィックスで非常に役立つ可能性があります。1080pで中程度の設定でも統合グラフィックスには少々強すぎると感じることがありますが、Arc A380レベルのパフォーマンスがあれば、はるかに現実的なものになります。XeSSアップスケーリングを加えると、一部のゲームでは60fps以上に達する可能性もあります。
ノートPCでは、Intelは「エンデュランスゲーミング」にも注力しています。具体的には、様々な電力最適化、低フレームレートへの対応、CPUとGPUの負荷調整などにより、バッテリー駆動時間の向上が期待できます。例えば、通常のゲームプレイではパフォーマンスを最大限に引き出す必要があり、その場合Meteor Lakeプロセッサは28Wの電力を消費する可能性があります。しかし、エンデュランスゲーミングでは、消費電力がわずか10Wにまで低下する可能性があります。
ただし、この数字は鵜呑みにしないでください。10Wという数字はCPUが13%、GPUがわずか3%（一体どんなゲームなのでしょう？）、その他が18%ということを示しています。スライドでは詳細は付録を参照するよう書かれていますが、これも見当たりません。いずれにせよ、ほとんどの3DゲームはGPUに多くの負荷をかける傾向があり、Endurance Gamingの恩恵をどれだけ受けられるかはプレイするゲームによって異なります。
Tom's Hardware の最高のニュースと詳細なレビューをあなたの受信箱に直接お届けします。
終わりに
全体的に見て、Meteor Lakeでは統合グラフィックスに明確な改善が見られます。IntelはMeteor Lakeの製品SKUをまだ明らかにしていませんが、12月14日に発売されることは分かっています。議論の多くは明らかにノートパソコンに集中しており、デスクトップ向けチップにどのようなグラフィック構成が搭載されるかは不明です。デスクトップ向けチップには、前述の「統合型A380 Lite」は搭載されない可能性が高いでしょう。
フルファットGPUはおそらくモバイルチップにのみ搭載されると予想されます。Intelはデスクトップ向けMeteor Lakeに何を採用するのでしょうか？今のところは不透明です。上記のGPUの縮小版を採用する可能性もあれば、Alder LakeやRaptor Lakeデスクトップチップに搭載されている既存のXe-LP / UHD 770を活用する可能性も考えられます。結局のところ、デスクトップPCでより高速で高性能なグラフィックスを求めるなら、Arcをはじめ、数多くの専用GPUが利用可能です。
具体的なMTL SKUについては、今後数か月以内に詳細をお知らせします。参考までに、Meteor Lakeのグラフィックスとメディアに関するスライド資料全文を以下に掲載しています。
画像
1
の
42
ジャレッド・ウォルトンは、Tom's Hardwareのシニアエディターで、GPU全般を専門としています。2004年からテクノロジージャーナリストとして活躍し、AnandTech、Maximum PC、PC Gamerなどで執筆活動を行っています。初代S3 Virgeの「3Dデセラレータ」から最新のGPUまで、ジャレッドは最新のグラフィックストレンドを常に把握しており、ゲームパフォーマンスに関する質問は彼にお任せください。
