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Core i7のアーキテクチャ徹底分析

TEXT：鈴木雅暢

5	64bitの最適化効果はどのくらい？

■	特定のx86命令をペアにするMacro-Fusionが64bit対応に

　こちらでも触れたが、Core i7ではMacro-Fusionが64bitモードに対応している。Macro-Fusionは以前からある機能で、デコード段階で特定のx86命令をペアにして一つの内部命令（μOPs）にすることで、デコーダの数よりも一つ多い最大5命令（x86命令換算）の同時デコードを可能にしたものだ。従来は64bitモードではこれが無効にされており、命令フェッチのサイズ制限などとともに64bitモードで今一つ性能が振るわない原因の一つとされていた。今回はそれが有効になり、またペアにできるx86命令の組み合わせも増やされている。

Macro-Fusionは同時に使われる頻度の高い二つの命令ペアを一つの内部命令として処理することでデコーダを増やすことなく処理性能を伸ばせる

　ということで、ここではWindows Vista Ultimate SP1の32bit版と64bit版両方の環境でベンチマークテストを行ない、性能を比較してみた。まずCINEBENCH R10のレンダリングテストでは、Core i7の64bitでのアップ率は1 CPUで26％、x CPUで23％。Core 2 Quadでは12％、14％。Phenom X4では26％、26％。Core 2 QuadよりCore i7のほうがアップ率はよくなっている。

　PCMark Vantageでも似たような傾向は出ている。グラフは総合スコア（PCMark）とともに、とくにアップ率の大きかったGaming 2とProductivity 1のスコアを抜粋して並べている。それぞれの価値を揃えるため、グラフはCore 2 Quad Q9650（32bit）の結果を1とした相対値で作成している。

　総合スコアの64bitでのアップ率は、Core i7で8.8％、Core 2 Quadで5.0％、Phenom X4で6.1％。Core i7の伸びがもっともよいという結果になった。Gaming 2の14.7％、Productivity 1では57.9％と高い伸びを見せている。Core 2 Quadではそれぞれ5.0％、47.0％の伸びだった。Gaming 2はヘビーなAIの実行、Productivity 1はテキスト検索という内容で、そのほかグラフに記載していないところでは、Windows上での検索作業、Webページ表示、メールコピーなどの項目で高速化が目立った。逆に、オーディオのトランスコード（WAVE→WMAロスレス）は三つのCPU共通で64bitのほうがスコアが低下していたが、これはコーデックのほうに問題があるかもしれない。以上、二つのテストともに、Core 2 Quadに比べてCore i7のほうが64bit環境でのスコア向上率が高くなっている。これがすべてMacro-Fusionの効果であると特定することはできないものの、64bit環境での性能は改善されているとは言えそうである。