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TEXT:鈴木雅暢 | |||||||||||||||
1,066MHz→1,333MHzで何が変わる? | |||||||||||||||
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今回のCore 2 Duo新モデルの最大の特徴はシステムバスの1,333MHz化だ。システムバスとは、CPUとチップセットの間のバスのことを指す。システムバスが高速化するということは、CPUとチップセットとのデータのやり取りがより高速にできることを意味する。 Pentium 4のシステムバスが400MHzから始まって533MHz、800MHzと拡張されてきたように、このシステムバスはCPUの進化とともに不定期的なスパンで高速化されてきているが、高速化されると、チップセット、マザーボードもそれに対応する必要がある。今回の新モデルも、基本的にはP35/G33チップセットなどシステムバス1,333MHzに対応したチップセットを搭載したマザーボードのみでしか使えない。自作ユーザーとしては、新しいCPUを導入するためにまたしても新しいマザーボードを要求されることになり、歓迎したいことではないだろう。それでも、わざわざ新しいチップセットまで用意してシステムバスを高速化するのは、それ相応の合理的な理由があるからだ。 システムバス高速化の目的は、CPUの高速化をシステム全体のパフォーマンスの高速化へとつなげることである。と言うのも、現在のPCの仕組においては、CPUが高速化するだけではシステム全体が高速化しないためである。 |
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システムバスとは、CPUとチップセット間のバスのこと。Intel CPUのアーキテクチャでは、CPU←→メモリ間のスピードを高速化するための大きなカギを握っている。一方、AMDはCPUとメモリ間のデータ転送にチップセットを経由しないため、システムバス(HyperTransport)の重要度は比較的低い | |||||||||||||||
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現在のPCは、CPUが使うプログラムやデータをCPU自体が持たず、CPU外部の記憶装置(メインメモリ)に置き、そこから読み出す仕組になっている。これをストアドプログラム方式と言い、こういった特徴を持つコンピュータは「ノイマン型コンピュータ」と呼ばれる。このストアドプログラム方式の場合、CPUが高速化するだけではシステム全体が高速化するとは限らない。 CPUだけが高速化しても、CPUが計算に使うデータやプログラムがCPUにまで到達しない時間ができてしまうと、その間はCPUは計算ができず、待っているしかなくなる。つまり、CPUが高速になればなるほど、CPUとメモリ間のスピードも、CPU内部と同じように高速化する必要があるわけだ。理想を言えば、CPUとCPU←→メモリ間のスピードは同じであることが望ましいが、半導体の内部と、その外部を同じスピードで動作させるというのは絶対にムリである。そのため、このCPUとその外部との速度ギャップは、「ノイマン・ボトルネック」と呼ばれ、ストアドプログラム方式の宿命的なボトルネックとして認識されている。CPUと、メモリバス、この速度ギャップの緩和および隠蔽は、ノイマン型コンピュータにとって永遠のテーマなのである。 そして、システムバスの高速化は、この速度ギャップを緩和する直接的なアプローチの一つだ。Intel CPUのプラットフォームアーキテクチャでは、CPUとメモリ間のデータ転送にチップセットを経由するため、システムバスとチップセット←→メモリ間のバス(メモリバス)は、両方ともノイマン・ボトルネックの緩和に大きな影響がある。逆に言えば、どちらかが高速でもどちらかが低速ならば、低速なほうがボトルネックになってしまう。SDRAM、DDR SDRAM、DDR2 SDRAMと、CPUとともにメインメモリの速度を高速化させてきたのもそのためである。 要するに、苦労して製造した高性能なCPUの性能をフルに引き出すためには、CPUが一定以上に高速化したタイミングでシステムバスとメモリバスを両方ともに高速化する必要があるわけで、システムバスの1,333MHz化もDDR3 SDRAMのサポートも、その理屈どおり忠実に実行しているだけのことである。 ちなみに、CPUとメインメモリの間にキャッシュメモリを置く構造も、このギャップの隠蔽策の一つ。そして、Core 2シリーズは、CPUコアと等速で動作する4/2MBあるいは4MB×2の大容量キャッシュを内蔵する上、メインメモリのアクセスレイテンシを隠蔽する仕組も取り入れるなど、間接的にこのノイマン・ボトルネックの緩和を果たしており、以前のCPUに比べて、システムバスの高速化がシステム全体の高速化に果たす影響力が小さくなってきている面はある。 ただ、Intelの現在のクアッドコアCPUは、デュアルコア×デュアルダイ方式を採っているため、一部コア間の通信をシステムバス経由で行なう。このようなクアッドコアCPUの場合は、高速システムバスのメリットがより大きく反映される可能性がある。 |
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Intel CPUのシステムバスの進化 | |||||||||||||||
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