図1　Intelが発表した��4世代のCoreプロセッサ　出�Z：Intel

先週、��湾で開かれたComputex Taipeiを�pけ、アップルやパナソニック、エイサー、レノボなどパソコンメーカーが新����を��々発表している。ところが、これまでパソコンやサーバー向けのマイクロプロセッサを出荷してきたIntelとAMDは、モバイル�x場を�T識したプロセッサに��を入れている。すなわち、これまでのようなCPUとは違い、CPUコアに加えグラフィックスコア、ビデオ処理プロセッサ、画�欺萢�プロセッサ、PCI Expressをはじめとする�Q�|インターフェース、DDR3メモリを直�Tできるノースブリッジ�v路なども1チップに集積している(図1)。これらは、スマートフォンや携帯電�Bなどのアプリケーションプロセッサそのものである。AMDは、クライアントプラットフォーム��のアプリケーションプロセッサと�}んでいる。

余�iだが、Intelは同じような機�Δ鮟言僂靴織廛蹈札奪気鬟皀丱ぅ襯廛蹈札奪気△襪い�1チップSoCと�}ぶが、��してアプリケーションプロセッサとは�}ばない。10�Qほど�i、Intelはアプリケーションプロセッサを開発していた�頏�をMarvell Semiconductorとしてスピンオフして外�陲暴个靴討靴泙辰燭海箸�未だにトラウマのように残っているのだろう。当時のIntelはそれをアプリケーションプロセッサと�}んでいた。

さて、両社が狙うモバイル分野は、タブレットであり、キーボードを�Dり外せるタブレットである。後�vのタブレットをIntelは2-in-1と�}び、AMDはハイブリッドタイプと�}んでいる。Intelは、2-in-1やタブレットのようなモバイル端��ではCPUの性�Δ茲蠅盪斑�感、すなわちユーザーエクスペリエンスを�_��する時代に来ていると見る。

Intel、PC向けにも1チップのSoCプロセッサ
ユーザーエクスペリエンスに求められるプロセッサには次の��長があるとIntelはいう。�kつはもちろんバッテリ使��時間を�Pばすこと。次はグラフィックス性�Δ��屬欧謄咼献絅▲襪焚��Cを実現することである。さらに、今�vの��4世代CoreプロセッサからPC��機�Δ箸靴峠蕕瓩�1チップ化したこともIntelは��長に加えている。

今�v、Intelは、��4世代のCoreプロセッサファミリとして、モバイルプロセッサ4シリーズ、デスクトッププロセッサを3シリーズ、8シリーズのチップセットを発表した。ノートパソコンが厚さ35mmから25mm以下に向かっているため、複雑な冷却システムではなく、チップ�O身の低消�J電��化を設��の主眼に��いた。低消�J電��向けに電源電圧を下げても�W定に動作させるため、パワーマネジメントIC(電源��IC)を�kつのパッケージ基���屬忘椶擦拭平�2）。

図2　新プロセッサのそばにパワーマネジメントチップを搭載する　出�Z：Intel
最先端な微細・高集積SoCのそばに電源を配��するPOL��(sh┫)式 (参考�@料1)

IntelのCoreファミリのプロセッサには、Core i3、Core i5、Core i7とそれぞれ低消�J電��版からハイエンド版まであり、さらにそれぞれを世代ごとに進化させている。今�vは、�Qファミリを��4世代にアップグレードした。

モバイル����では、Core i5����でもYシリーズは消�J電��が最も低く、6W��度の設��を��めている。このSDP（シナリオデザインパワー）は、タブレットや2-in-1タイプのようにディスプレイ�笋縫廛蹈札奪気鮗��△垢訃豺腓��i提とした消�J電��。

プロセッサの消�J電��を下げるため、これまではCステートを変化させることで�官�していた(図3)。CPUコアの電圧を下げたり、クロックの供給を�Vめたり、キャッシュ内容の�k�陲鮗里撞遒辰燭蠅垢襪海箸如�Cステートの段階を定めていた。消�J電��を下げないC0から消�J電��の最も低いC10まで設けていた。ただ、この��(sh┫)法では、CPUコアの消�J電��は下がったが、その他の�v路の消�J電��までは下げられなかった。

図3　IntelがCステートと�}ぶ低消�J電���\術　出�Z：Intel

そこで、Intelは、パワーマネジメントの仕組みを工夫した(図4)。OSが�k定時間、割り込みタスクがあるかないかを聞いてくる割り込みタイマーを設け、割り込みがない場合にはスリープ�X��にしておく。割り込みがある場合は次の割り込みタイマーが来る�iに処理を済ませておく。ただし、次の割り込み要求が来たらスリープ�X��からすぐに��き�屬�らなければならない。CPU、メモリ、コントローラなどデバイスごとにレイテンシ(��れ)の��容値を求め、次の割り込みタスクが来る�iに予め��動しておく時間を設定した。

図4　マイコンのように割り込み要�个�来るため��動のタイミングを調�D　出�Z：Intel

加えて、�Qデバイスが行うべきアクティビティ(��動)を、割り込みタイマー時刻の直後に済ますようにその時刻配��を調�Dする(図5)。Windows 8では、CPU以外のデバイスから割り込みが来てもそのアクティビティを次の割り込みタイマー�}�iに揃えているため、電源をオフできる時間帯を長くとれる。そうすると、最初の割り込みタイマーから次のタイマーまでの�Hくの時間にタスクを休ませることが可�Δ砲覆蠑嫡J電��を��(f┫)らすことができるようになる。

図5　できるだけ同じ時刻に仕��(アクティビティ)して�k斉に休み電��を削��(f┫)するという発�[　出�Z：Intel

Intelチップはプロセス的には22nmのFINFET（トライゲート）プロセスを�W(w┌ng)��する。図1のプロセッサには、演�Qに使うクアッドコア、グラフィックスプロセッサ（コアの数は��らかにしていない。図1の�^真では10コアとも20コアとも見える）、L3キャッシュ、システムコントローラ、�Q�|インターフェースなどが集積されている。

AMDはこれまで、パソコンからもっと�岼未離魯ぅ┘鵐匹淵廛蹈札奪気泙念靴辰討�たが、今�vは低消�J電��タイプのタブレット��のアプリケーションプロセッサに��を入れている。このほど発表したTemashプロセッサにはデュアルコアのA4とクアッドコアのA6がある。図6はクアッドコアの例である。チップの�v路ブロックはIntelの��4世代Coreプロセッサと�瑤討い襦�

図6　AMDのモバイル��プロセッサTemash　出�Z：AMD

演�Q��のJaguarコアを4個、L2キャッシュ、グラフィックスとマルチメディア処理、�Q�|インターフェース、DDR3メモリ向けのノースブリッジなどを集積している。今�vのアプリケーションプロセッサでは、Jaguarプロセッサコアは20%性�Ω��屐▲哀薀侫�ックスのGPUコア「GCN（Graphics Core Next）」は75%向�屬靴燭箸靴討い襦�

AMDはハイエンド����としてデスクトップコンピュータ向けの����AMD FX-9590プロセッサも最�Z、発表している。これは商��CPUとして最も高い5GHzの周�S数で動作する。これはアプリケーションプロセッサではなく8コアを集積したCPU����である。AMDはデザインノードではIntelのプロセスほど最先端ではない。AMDのクライアント����マーケティング担当シニアマネージャーのGabe Gravning��(hu━)は、「消�J�v（ユーザー）はプロセスを��(li│n)ぶ�lではない。���]�ξ�の優れたファウンドリであれば、Intelよりも1世代��れていても問��はない。1世代��れたプロセスで作られたiPadが�j(lu┛)いに売れているからだ。ユーザが求めるのはエクスペリエンス(���x)であり、これがAMDの��長だ」と語る。

Intel、AMD共にWi-Fi Direct��格（Miracast）のホスト�笋箸靴謄謄譽咾覆匹離妊�スプレイと無線で接��できるようなインターフェースを���Tしている。これは、Wi-Fiルータなどを介さずに、直接ピアツーピアでビデオ映�気鯀�る��格である。ホスト�笋�ゲートウエイの役割も果たすことで通信する。

参考�@料
1. Alteraが高効率電源メーカーEnpirionを�A収した理�y(t┓ng)とは？ (2013/05/17)