Intel Core i7 (Nehalem): アーキテクチャは AMD 製?

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導入

2年前、IntelはConroeアーキテクチャの導入で大きな成功を収めました。このアーキテクチャはCore 2 DuoとCore 2 Quadとして登場しました。この動きにより、Pentium 4「Prescott」設計の失敗でやや不利な立場に立たされていましたが、Intelはパフォーマンスの王座を奪還しました。当時、Intelは1990年代半ばに行なったように、プロセッサアーキテクチャを急速に進化させるという野心的な計画を発表しました。計画の第一段階は、導入から12ヶ月後にアーキテクチャの「リフレッシュ」版をリリースし、製造プロセスの進歩を活用することでした。これはPenrynで実現しました。そして24ヶ月後、全く新しいアーキテクチャがNehalemというコードネームで登場する予定でした。この記事の主題は、この新しいアーキテクチャです。

Conroe アーキテクチャは一流のパフォーマンスと非常に合理的な消費電力を提供しましたが、完璧には程遠いものでした。開発時の状況が理想的ではなかったことは認めざるを得ません。Intel は Pentium 4 が行き詰まりを感じていることを認識すると、急いでアーキテクチャを作り直す必要がありましたが、これは Intel のような規模の企業にとっては決して容易なことではありません。それまでモバイル アーキテクチャを担当していたイスラエルのハイファのエンジニア チームが、突然、新しい Intel プロセッサ ライン全体を動かす設計を提供する責任を負うことになったのです。これは、今や Intel の将来を背負うチームにとって、挑戦的な仕事でした。厳しいスケジュールとプレッシャーという状況下で、Intel のエンジニアたちが達成した結果は注目に値します。この状況は、チームが何らかの妥協をしなければならなかった理由も説明しています。

Pentium Mの大幅な改良版であったにもかかわらず、Conroeアーキテクチャはモバイル向けというルーツを覆す部分もいくつかありました。まず、このアーキテクチャは真のモジュラー設計とは言えませんでした。ノートパソコンからサーバーまで、Intelの全製品をカバーする必要がありました。しかし実際には、どの製品も実質的に同じチップであり、唯一違いが認められたのはL2キャッシュメモリでした。また、このアーキテクチャは明らかにデュアルコア向けに設計されており、クアッドコア版への移行には、Intelが最初のデュアルコアプロセッサで採用したのと同じ手法、つまり1つのパッケージに2つのダイを収めるという手法が必要でした。FSBの存在はメモリアクセスのボトルネックとなり、複数のプロセッサを使用する構成の開発を妨げました。そして最後に、ちょっとした裏話があります。Conroeアーキテクチャで導入された新機能の一つ、マクロオペレーションフュージョン（2つのx86命令を1つにまとめる）は、サーバーの標準動作モードである64ビットモードでは動作しませんでした。

2年前はこうした妥協は理解できたものの、今日ではIntelはもはやそれを正当化できなくなっています。特にライバルであるAMDや、エンタープライズ環境において依然として魅力的なOpteronプロセッサを前にするとなおさらです。Nehalemでは、モバイル、デスクトップ、サーバーという3つの主要市場それぞれの異なるニーズに適応できるモジュラーアーキテクチャを設計することで、Intelは最後の弱点を克服する必要がありました。