Coreマイクロアーキテクチャ
概要
Intel Core 2は高クロック主義からクロック効率主義へのパラダイムシフトを目指して開発されたCPUである。インテルのシニアアーキテクトであるボブ・バレンタインの発言によると、「Coreマイクロアーキテクチャはもはや内部RISCプロセッサのアーキテクチャではない」とした。
CISCであるx86命令セットは1命令で複雑な処理が可能であるが、その複雑さから処理の高速化は難しいと考えられた。そこで、CPUの内部でx86命令を複数の簡単なRISC的命令(μOPs)に分解することによって性能の向上が可能となる、との考え方が生まれた。それによって処理の向上を図った製品が、Pentium ProからPentium IIIプロセッサに続くP6マイクロアーキテクチャである。
当時、半導体の製造技術の順調な進歩に後押しされ、その設計思想は妥当だと考えられていた。また、処理能力の向上を支えるクロック速度向上に伴うダイナミック電流の増加、即ち消費電力の増大については、半導体技術の進歩を受けて設計ルールを微細化することにより消費電力を削減して相殺できると楽観視されていた。それに続くPentium 4プロセッサに代表されるNetBurstマイクロアーキテクチャは、その設計思想をさらに推し進めたものである。結果、NetBurstマイクロアーキテクチャは1個のx86命令を複数の極めて単純な命令に分解し、それを深いパイプラインに投入して高速に処理することで性能を稼ぐという手法を採用した。
しかし、半導体の製造技術の進歩により処理を高速化すると消費電力は級数的に増えてしまうことが予見されるようになり、加えてプロセスルールの微細化に伴うリーク電流の増加が顕著になり、その現象が2000年代前半に顕著になってきた。NetBurstマイクロアーキテクチャは分解した単純な命令を大量に処理することを前提とし、それによってさらなる処理の高速化を実現する製品であったため、消費電力の増大と共に発熱問題にも直面した。結果として、複数のCPUを搭載するサーバ用途では放熱に苦心を強いられ、多数のCPUを搭載するブレードサーバ用途には向かないものとなった。また、熱設計的にはゆとりがあるはずのデスクトップPCでもその対策に悩まされるようになった。CPU放熱ファンは大型化し高速回転して唸りをあげ、放熱フィンも大型化し、これらの大きなパーツを支える仕組みを備えなければならず、コストを押し上げる要因となった。また、CPUから奪った熱がこもらない様にケース内のレイアウトを適切に設計し、ケース・ファンを設けるなど設計に注意をはらう必要があり、BTXが策定された。
一方、同時期にモバイル用として登場したPentium Mは、良好な低消費電力と比較的高い処理性能によってモバイル分野では成功を収めた。しかし、モバイル用途に限定して設計していたため、デスクトップ/サーバ分野でNetBurstマイクロアーキテクチャを置き換える対象としては不向きであった。やがてPentium Mの後継としてIntel Coreに代替わりし、それをベースとしたデスクトップ/サーバにも適した次世代のマイクロアーキテクチャの開発が急がれた。
Coreマイクロアーキテクチャの完成により、高性能と低消費電力の両立に成功し、モバイルと高密度サーバ、そしてデスクトップと大規模サーバというカテゴリごとにそれぞれ違うマイクロアーキテクチャで対応していた製品展開を、Coreマイクロアーキテクチャから派生した単一のマイクロアーキテクチャでの対応を可能とするに至った。
Intel 3,4 Series、975X Express、965 (963) Express、946 Express、945 Expressの各チップセットファミリが対応する。