プロジェクト

全般

プロフィール

AMDとIntelのCPUの動向

高橋 徹 さんが5年以上前に追加

x86系CPUに関する情報、おもにIntelとAMDのデスクトップ、サーバー向けプロセッサーについて記載


返答 (19)

Intel CPUの動向(2015-10-17記述) - 高橋 徹 さんが5年以上前に追加

第6世代Coreプロセッサー(開発コード:Skylake)の最初の製品がこの夏にリリースされました。

  • LGA1151ソケット、DDR4/DDR3L両対応のメモリコントローラ、14nm、4コア
  • Core i7 6700K \46,058.-(価格.com最安値) Intelの仕様ページ

アーキテクチャの特徴

  • 命令デコーダ・μOPキャッシュの拡張
    命令デコードは従来のサイクルあたり4μOPsから5μOPsに向上(コンプレックスデコーダ1個、シンプルデコーダ4個)
    命令スケジューラへの内部命令(μOP)発行は従来のサイクルあたり4μOPsから6μOPsに向上
    → ただし、宣伝するほどの性能向上にはつながっていない模様(一説にはパイプライン深化の
  • AVX-512 SIMDレジスタ
  • ADX、SHAX(SHA-1/256の高速化命令)
  • MPX

AMD CPUの動向 - 高橋 徹 さんが5年以上前に追加

(開発コード:Zen)

  • 4つのデコーダー、Fast PathとVector Typeに対応
    Fast Pathは簡単な命令構造(simple decoder)
    Vector Typeはμコードを参照する、complex decoder
  • 4つのALU、同じ構成
  • 2つのAGU(アドレス生成ユニット)

参考URL
http://ascii.jp/elem/000/001/085/1085012/

AMDロードマップ(CES 2016発表) - 高橋 徹 さんが5年以上前に追加

  • AMD FXシリーズのSocket AM3+と、AシリーズおよびAthlonのFM2+を、次世代CPUおよびAPUからAM4に統合
  • 開発中のCPUアーキテクチャZenを採用する次世代CPUのコード名は"Summit Ridge"、2016年中に出荷予定
  • 現行CPUアーキテクチャBulldozarを採用する次期APUのコード名は"Bristol Ridge"、2016年中に出荷予定
  • AM4ではDDR4採用

AMD ZenアーキテクチャのCPU「Summit Ridge」 - 高橋 徹 さんがほぼ5年前に追加

2016-06-01 COMPUTEX TAIPEI 2016関連で発表

  • 16nm FinFETプロセスで製造
  • SMT(Simultaneous Multi Threading)を採用し、8コア16スレッド
  • AM4
  • 現行コアExcavatorに対してIPC 40%向上

AMD Zenに関するニュース情報収集(2016-06~07) - 高橋 徹 さんが4年以上前に追加

エンジニアリングサンプル(Rev. A0)のリーク情報

  • 4コア/8コア(Socket AM4)、24コア/32コア(サーバー向け)
  • 4コア8スレッド L2=2MB L3=8MB 2.8GHz(MaxBoost 3.2GHz Idle 550MHz) TDP=65W
  • 8コア16スレッド L2=4MB L3=16MB 2.8GHz(MaxBoost 3.2GHz Idle 550MHz) TDP=95W

出荷時期

  • 2016年4Qに限定量出荷、2017年1Qに本格出荷

AMD Zenに関するニュース情報収集(2016-09) - 高橋 徹 さんが4年以上前に追加

2016-08-21~23 で開催された Hot Chip 28のイベントでZenの発表があった。
この発表を受けての紹介記事(日本語)のURLを以下に記載

4つのCPUコアからCPU-Complex (CCX)を構成
各コアは独立したフロントエンドから演算器・バックエンドを有した完璧な1つのCPUコア
CPUコアは独立して512KBのL2キャッシュ
CCXの4コアで共有する8MBのL3キャッシュ(4スライス)
CCXを2つ持つSummit Ridge: 8コア(2ch DDR4メモリコントローラは2つのCCXで共有)
CCXを1つ持つRaven Ridge: 4コア(+GPU)

フェッチで、TLBの強化、L0 TLB搭載
分岐予測にパーセプトロンの応用
1サイクルで32バイト命令読み込み
Stack Engine Memfile、スタック専用のMemfileを32エントリ用意し、ここにStackデータを保存しメモリアクセスを省く
最大8 MicroOpのRetirement
192キュー

分岐予測はBTB(Branch Target Buffer)エントリ毎に2ブランチ
演算パイプで2個のALUが分岐ユニットを備える
TLB(Translation Lookaside Buffer)は3レベル、8エントリのL0 TLB、64エントリのL1 TLB、512エントリのL2 TLB
命令デコードは4命令/サイクルで、x86/64命令を内部命令Micro-opに変換、AMDのMicro-opはCISCの特性を残した複合opのMicro-opで、ディスパッチステージでオペレーション単位のシンプルなMicro-opに分解される
整数系実行パイプは6本、スケジューラは書く14キュー。最大で6op発行/サイクルで、うち4個が演算パイプ(ALU)、2個がロード/ストアパイプのアドレス生成(AGU)
ALUの1つは積算(MUL)、1つが除算(DIV)、2つがブランチを持つ。アウトオブオーダーのリタイヤは8-wide
物理レジスタは168で、SMT(Simultaneous Multithreading)の2スレッドで物理レジスタを共有
浮動小数点演算エンジンは4パイプ、128bit幅SIMDの乗算と加算パイプのペアが2つ、MULパイプは積和算(MAD)パイプでFMA命令実行。256bit SIMD命令実行時は2パイプを使う
Zenの浮動小数点SIMDユニットは、Intelの現行アーキテクチャの半分のスループット
L1命令キャッシュ64KB 4-way、L1データキャッシュ32KB 8-way、L2は512KB 16-way、L3は4コアで共有し8MB 16-wayで各CPUコア毎に32-byteのリードライトポート

Intel Kabylake情報 - 高橋 徹 さんが4年以上前に追加

デスクトップ向けの第7世代Coreプロセッサー(開発コード名: KabyLake-S)は2017年1月発表予定らしい

  • マイクロアーキテクチャはSkylakeと同じ、製造ルールは14nmプロセス(改良版)
  • Core i7-7700系は、4コア8スレッド構成のままか?
    • 不確実リーク情報
      Core i7 7700K 4core/8thread 4.2GHz L3:8MB TDP95W
      Core i7 7700 4core/8thread 3.6GHz L3:8MB TDP65W
      Core i7 7700T 4core/8thread 2.9GHz L3=8MB TDP35W

Skylakeからの進展があまりない(製造ルール改良によるクロックアップ程度?)
AMDのZenが2017初頭にリリースされるので、営業的に対抗するため無理やり新世代プロセッサとして持ってきたSkylakeもどきかも?

AMD Ryzen情報(発売前) - 高橋 徹 さんが約4年前に追加

Ryzen(Summit Ridge)仕様

型式 コア/スレッド数 定格周波数/Boost周波数 キャッシュ TDP
Ryzen 7 1800X 8 / 16 3.60GHz / 4.00GHz L2=512kB/core, L3=16MB 95W
Ryzen 7 1700X 8 / 16 3.40GHz / 3.80GHz 95W
Ryzen 7 1700 8 / 16 3.00GHz / 3.70GHz 65W
Ryzen 5 1600X 6 / 12 3.30GHz / 3.70GHz 95W
Ryzen 5 1500 6 / 12 3.20GHz / 3.40GHz 65W
Ryzen 5 1400X 4 / 8 3.50GHz / 3.90GHz L2=512kB/core, L3=8MB 65W
Ryzen 5 1300 4 / 8 3.30GHz / 3.60GHz 65W
Ryzen 3 1200X 4 / 4 3.40GHz / 3.80GHz 65W
Ryzen 3 1100 4 / 4 3.20GHz / 3.50GHz 65W

メモリはいずれも2ch DDR4

AMD Zenの動向(2018-01) - 高橋 徹 さんが約3年前に追加

第2世代Ryzenが4月に製品化予定、コアはZen+コア、12nmプロセス。
第2世代のThreadripperは今年後半の模様。

8コア対決 Ryzen 7 v.s. Core i7 7820X - 高橋 徹 さんが約3年前に追加

8コアのデスクトップ向けCPUは、AMDのRyzen 7 1700/1700X/1800X と、IntelのCore i7 7820Xがある。

  • 2018-02-01時点の価格
    Core i7 7820X : 67,000円
    Ryzen 7 1700 : 34,000円、1700X : 38,000円、1800X : 45,000円
  • 性能比較
項目 Core i7 7820X Ryzen 1800X
価格 67,000円 45,000円
コア数 8コア16スレッド 8コア16スレッド
TDP 140W 95W
コア設計 Skylake-X Zen
クロック 3.6(4.3/TB2.0, 4.5/TB3.0) 3.6(4.0)
キャッシュ L2: 8MB, L3: 11MB L2: 4MB, L3: 16MB
メモリ DDR4-2666×4ch DDR4-2667×2ch
PCIeレーン 28 24
ソケット FCLGA2066 AM4
対応チップセット X299 X370, B350, A320
CINE R15 single 197 160
CINE R15 multi 1887 1625
その他 AVX-512

Ryzen 2000シリーズ(Zen+)販売前情報 - 高橋 徹 さんが約3年前に追加

Ryzen 2000(Pinnacle Ridge)仕様

型式 コア/スレッド数 定格周波数/Boost周波数 キャッシュ TDP
Ryzen 7 2700X 8 / 16 3.70GHz / 4.35GHz L2=512kB/core, L3=16MB 105W
Ryzen 7 2700 8 / 16 3.20GHz / 4.10GHz 65W
Ryzen 5 2600X 6 / 12 3.60GHz / 4.25GHz 95W
Ryzen 5 2600 6 / 12 3.40GHz / 3.90GHz 65W

Intel 第9世代Coreプロセッサー ~CoffeeLake Refresh~ - 高橋 徹 さんが約2年前に追加

2018年4Qに登場

  • Core i9 9900系 8コア/16スレッド
  • Core i7 9700系 8コア/8スレッド
  • Core i5 9400/9500/9600系
  • Core i3 9100/9300系

Intel系CPUの脆弱性のうち、Meltdown、Speculativeに対処か?

AMD 第3世代Ryzenプロセッサー(Zen 2)販売前情報 - 高橋 徹 さんがほぼ2年前に追加

2019年7月7日および9月に販売開始予定のAMD 第3世代Ryzenプロセッサーの仕様一覧表

型式 コア/スレッド数 定格周波数/Boost周波数 キャッシュ TDP 価格 USD
Ryzen 9 3950X 16/32 3.5GHz/4.7GHz L2=512KB/core,L3=64MB 105W 749
Ryzen 9 3900X 12/24 3.8GHz/4.6GHz L2=512KB/core,L3=64MB 105W 499
Ryzen 7 3800X 8/16 3.9GHz/4.5GHz L2=512KB/core,L3=32MB 105W 385
Ryzen 7 3700X 8/16 3.6GHz/4.4GHz L2=512KB/core,L3=32MB 65W 329
Ryzen 5 3600X 6/12 3.8GHz/4.4GHz L2=512KB/core,L3=32MB 95W 249
Ryzen 5 3600 6/12 3.6GHz/4.2GHz L2=512KB/core,L3=32MB 65W 199
  • L1キャッシュは、Core毎に命令キャッシュ32KB、データキャッシュ32KB
  • 3950X が9月、それ以外は7月販売開始予定

メモリ仕様は、DDR4-3200まで対応、ただし枚数・ランク数で動作周波数に制約がある。

ランク DIMM枚数 動作周波数
Single 1 DIMM/ch 3200MHz
Dual 1 DIMM/ch 3200MHz
Single 2 DIMM/ch 2933MHz
Dual 2 DIMM/ch 2667MHz
  • 2枚のDIMMを挿した場合は、各chに1枚ずつのDIMMとなるので、3200MHz動作
  • 4枚のDIMMを挿した場合は、各chに2枚ずつのDIMMとなるので、Single RankのDIMMは2933MHz動作、Dual RankのDIMMは2667MHz動作

PCI-Express 4.0に対応

Intel 第9世代Coreプロセッサー ~Coffee Lake Refresh~ - 高橋 徹 さんがほぼ2年前に追加

Intelの第9世代(開発コード:Coffee Lake Refresh)Coreプロセッサ

型式 コア/スレッド 定格/Boost周波数 キャッシュ TDP 価格USD
Core i9-9900K 8/16 3.6GHz/5.0GHz L3=16MB 95W 488
Core i9-9900 8/16 3.1GHz/5.0GHz L3=16MB 65W 439
Core i9-9900T 8/16 2.1GHz/4.4GHz L3=16MB 35W 439
Core i7-9700K 8/8 3.6GHz/4.9GHz L3=12MB 95W 374
Core i7-9700 8/8 3.0GHz/4.7GHz L3=12MB 65W 323
Core i7-9700T 8/8 2.0GHz/4.3GHz L3=12MB 35W 323
  • DDR4-2666
  • UHD Graphics 630(Core i?-9?00?Fシリーズを除く)
  • セキュリティ脆弱性 Meltdown および L1 Terminal Fault のハードウェア対策入り

AMD CPUの構造 - 高橋 徹 さんが約1年前に追加

Infinity Fabric

Ryzenで導入されたチップ内外のインターコネクトファブリックがInfinity Fabric。
データ転送を行うInfinity Scalable Data Fabric(SDF)と、制御系の信号を伝達するInfinity Scalable Control Fabric(SCF)の2系統からなる。

出典:AMDの2017年以降の全チップの土台となる「Infinity Fabric」(後藤 弘茂著、2017年4月)
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/kaigai/1053318.html

AMD 第4世代Ryzenプロセッサー(Zen 3) - 高橋 徹 さんが4ヶ月前に追加

2020年11月に販売開始のAMD 第4世代Ryzenプロセッサーの仕様一覧表

型式 コア/スレッド数 定格周波数/Boost周波数 キャッシュ TDP 価格 JPY
Ryzen 9 5950X 16/32 3.4GHz/4.9GHz L2=512KB/core,L3=64MB 105W 106,480
Ryzen 9 5900X 12/24 3.7GHz/4.8GHz L2=512KB/core,L3=64MB 105W 71,478
Ryzen 9 5800X 8/16 3.8GHz/4.7GHz L2=512KB/core,L3=32MB 105W 58,828
Ryzen 9 5600X 6/12 3.7GHz/4.6GHz L2=512KB/core,L3=32MB 65W 39,380

Zen 3の改良点

  • CCX搭載コア・L3キャッシュの増強
    Ryzenプロセッサーは、1つのCPU内に複数のCCX(Core Complex)を集積し、CCXの間をInfinity Fabricで接続する構造となっている。
    Zen 2ではCCXに4つのコアとL3キャッシュ16MBを搭載していたが、Zen 3ではCCXに8コアとL3キャッシュ32MBを搭載するようになった。
  • IPCの向上
    シングルスレッドの実行速度に寄与するIPC(Instruction Per Clock)が最大19%向上した。

ベンチマーク

ベンチマーク種類 項目 5950X 5900X 5800X 5600X
CINEBENCH R15 Single core 271 266
multi core 3614 2527
CINEBENCH R20 Single core 640 627
multi core 8428 5952
Sandra 20/20 プロセッサ性能 Dhrystone Aggregated-int 653 452
Whetstone 倍精度 Native 388 262
Sandra 20/20 マルチメディア処理 整数 1315 929
浮動小数点 1605 1161

市価(2020-12-25時点)

品薄で価格が高騰しているようです。

CPU 価格コム最低 Amazon
5950X 品切れ 扱いなし
5900X 79,800 92,000
5800X 59,980 62,980
5600X 39,380 47,700

Intel Xeonシリーズの構成を紐解く - 高橋 徹 さんが4ヶ月前に追加

最近のXeonプロセッサーは、Bronze、Silver、Gold、Platinum とどこかの資格のような系列となっている。
Xeonプロセッサーは仮想化したサーバー群を多数ホストするサーバー計算機向けに多数のCPUコアを搭載している。

特性 Platimum Gold 6x Gold 5x Silver Bronze
最大ソケット数 8 sockets 4 sockets 2 sockets
コア数 up to 28 up to 24 up to 18 up to 16 up to 6
AVX 512 FMA数 2 1
Bflot16

2020年に第3世代Intel Xeon Scalable Processors(第3世代Xeon SP)をリリース。開発コード「Cooper Lake」。
ディープラーニング用途に適するBflot16(BF16)を搭載。

Bflot16は、FP32(単精度浮動小数点数:32ビット)を構成する1ビットの符号、8ビットの指数、23ビットの仮数のうち仮数を7bitに減じてFP16と同じ負荷で演算を可能とする。これによりディープラーニングの学習や推論の性能向上を図っている。

2021年にリリース予定の第4世代では、AMX命令が搭載される予定。
AMXはアクセラレーター向け命令でCPUコアの外部にTILECFGメモリー領域を持ち、ここをCPUとアクセラレーターからアクセスするアーキテクチャ(?)。2次元アクセスが可能で行列計算を高速に実施できる。

ベンチマーク(2020年12月) - 高橋 徹 さんが4ヶ月前に追加

CPU [1] [2]
Ryzen 9 5950X 277 4569
Ryzen 9 5900X 270
Ryzen 9 3950X 218 4089
Ryzen 9 3900X 214 3249
  • 1. CINEBENCH R15 Single Core
  • 2. CINEBENCH R15 All Core

2021年3月 6コア検討 - 高橋 徹 さんが約1ヶ月前に追加

自作PC-F2A85V の更新を計画。

理系大学生が自宅PCとして使用するに足るスペックで、初めての自作、予算は8万を目標。
機械系なので、流体力学計算・可視化、3D CAD、シミュレーションのプログラミング等に使えることを想定。
筐体と電源は今のものを流用、CPU、メモリ、マザーボード、SSD、グラフィックスボード の購入を予定。

予算から配分すると、M/B: 1.2万、メモリ:1.5万、SSD:1万、グラフィックスボード:1.5万、CPU:2.8万

  • CPU は、6コア12スレッド、エンジニアリング系ツールの利用がある想定
  • グラフィックスはエントリ~ミドル(GTX1650あたり)

2021年初頭でのCPU動向から、2~3万円の予算では、6コア12スレッド

プロセッサ 価格 1 2 3 4 5
Ryzen 5 5600X 44,980 604 4562 1572 8420
Ryzen 5 3600 23,980 472 3689 1183 6821 17,863
Ryzen 5 4650G 490 3616 1194 6507 16,554
Core i5 11500 1560 7244
Core i5 11400 425 3904 1411 6846
Core i5 10600 26,480 494 3556 1202 5866 13,895
Core i5 10500 23,078 467 3392 1145 5840
Core i5 10400 18,480 450 3197 1120 5870 12,495

1 CineBench R20 Single Core

2 CineBench R20 Multi Core

3 Geekbench 5 64bit Single Core

4 Geekbench 5 64bit Multi Core

5 Passmark Average CPU Mark

  • AMD Ryzen 5 5600
    2020年秋にリリースの第4世代Ryzen、マルチスレッド性能だけでなくシングルスレッド性能も向上、性能は一番だが、現時点で4.5万円と予算オーバー
  • AMD Ryzen 5 3600
    2019年にリリースの第3世代Ryzen、マルチスレッド性能に優れるがシングルスレッド性能はIntelに及ばず。現時点では2.4万と予算内。
  • AMD Ryzen 5 4650
    2020年にリリースの第3世代Ryzen(Zen2)にグラフィックスを統合したプロセッサ。ほぼRyzen 3600と同性能。現時点では3.1万とやや予算オーバー。
  • Intel Core i5 11400
    2020年3月発表の第11世代Core、内蔵グラフィックスが強化。予価2.6万と予算内
  • Intel Core i5 10600
    2020年5月にリリースの第10世代Core、コア・スレッド数が増強された。現時点で2.6万と予算内
  • Intel Core i5 10500
    現時点で2.3万と予算内
  • Intel Core i5 10400
    現時点で1.8万と予算内
    (1-19/19)