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Core i7/i5全貌解明
LGA1156版Core i7/i5の新機能に迫る
TEXT:鈴木雅暢
2 Hyper-Threadingの効果を確認
4コアを8コアに見せかけ8スレッドを同時実行
 LGA1156版のCore i7では、LGA1366版と同じくHyper-Threading(以下、HT)をサポートしている。1コアにつき2スレッド(2コア分の命令)を同時に取り込むことでCPU内部の回路を有効に使うことができ、コアやキャッシュを増やすなど大量のトランジスタを使うことなく効率的に処理性能を向上させることができる。ただし、HTの効果があるのはマルチタスク環境やマルチスレッド対応アプリケーションのみであり、マルチスレッドに対応していないアプリケーションでは逆に若干ながら性能が落ちてしまうケースもある。

 ここでは実際にどのくらいの効果があるのか、改めてベンチマークテストで確認してみよう。Sandra 2009 SP4では、SSE系の浮動小数点演算でHTの効果が大きく出ており、Core i7-870ではHT OFFに比べてWhetstone iSSE3で66%、倍精度浮動小数点演算のDouble x2で64%の向上を見せた。各項目の向上率を平均すると、Core i7-870は44%、940は43%となっている。

 CINEBENCH R10のレンダリングテストでは、1スレッドしか使わない1 CPUでは当然HTの効果はなく、逆にHT OFF時よりも若干スコアが落ちている。一方、最大16-wayのマルチスレッドに対応した「x CPU」では、Core i7-870で17%、940では16%と、HT OFFに比べて大幅にスコアアップした。シングルスレッドのSuper PIでも試してみたが、1Mと4MともにHTの効果は見られない。DirectX 9.0c対応のゲームタイトルがベースのThe Last Remnant ベンチマークでは、Core i7-870ではHTにより2%スコアが向上したのに対し、940では逆に1%スコアが低下した。

 全体に、LGA1156のほうがHTの効率が若干よくなっているような傾向がなくもないが、あまりに微妙な差だけにそこまでは言い切れない。いずれにしても、エンコードやレンダリングなどの作業がメインならば価値ある機能だろう。
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HTの仕組
HTでは1コアで2コア分の命令を取り込み、使われていない回路を有効活用する。トランジスタの大幅な追加なしに効率的に性能を向上させられる
imageOSからは8コアのCPUに見える
HTでは、OSに対して1コアにつき2コアと見せかけることで、2スレッドを同時に取り込む。OSからは8コアのCPUとして認識される
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3 メモリ性能とキャッシュ性能
実効帯域の差はわずか 3次キャッシュが高速化
 LGA1156版Core i7/Core i5では、LGA1366版Core i7と同様にメモリコントローラを内蔵している。Core 2シリーズのようにシステムバス、チップセットを経由するスタイルに比べ、システムバスがボトルネックになることがなく、メモリアクセスのレイテンシを大幅に低減できるメリットがある。ただ、対応メモリはLGA1366版のDDR3-1066からDDR3-1333に高速化した一方、トリプルチャンネルからデュアルチャンネルへとチャンネル数が減り、理論帯域も4.4GB/sほど狭くなっている。その影響が実際にどのくらいあるのか、そのほかキャッシュやメモリまわりに変更はあるのか。Sandra 2009 SP4を使ってチェックしよう。

 まずはMemory Bandwidthによるメモリ帯域のテスト。動作クロックが共通のCore i7-870とCore i7-940の比較では、やはりトリプルチャンネルの940のほうが高速だが、その差は0.5GB/sほどと少ない。一方、Core 2 Quad Q9650との差は歴然だ。同じDDR3のデュアルチャンネル対応で理論帯域の差は4.1GB/sだが、実測では9.6GB/sの大差が付いた。これがメモリコントローラ内蔵の効果だろう。Turbo BoostをOFFにしても数値はほぼ変わらない。これはCPUコアとメモリコントローラを含むアンコア部が別クロックで動作しているからだろう。

 Memory Latencyのスコアは、コア内部のキャッシュ領域も含むため、Turbo Boost OFFを基準に見たほうがよい。Core i7-870と940はほぼ互角だが、2次キャッシュのカバー範囲を超える1MB以降は870のほうがレイテンシが小さい。

 Cache and MemoryもまたTurbo Boost OFFを基準に見てほしい。このテストはブロックサイズ別にデータ転送を行なって速度を計測するもので、1次/2次/3次キャッシュに収まるブロックサイズの場合はそれぞれのキャッシュの性能、それを超えた部分はメモリの性能ということになる。その右のキャッシュスピードのグラフは、その数値をもとに各CPUのキャッシュ速度をまとめたものだ。ここでもやはり3次キャッシュの速度はCore i7-870のほうが940より若干高速になっている。レイテンシの結果も含めると、LGA1156版ではCPUアンコア部が少し高速化されているのではないかと思われる。
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