Coffee Lakeマイクロアーキテクチャ

Coffee Lake(コーヒーレイク)とはインテルによって開発されたマイクロプロセッサである。2017年9月24日に発表され[1]Kaby Lake Refreshと同じ第8世代Intel Coreプロセッサとして製品化された[2]

Coffee Lake
生産時期 2017年10月5日[1]から
生産者 インテル
プロセスルール 14nm
アーキテクチャ x64
命令セット x86-64, Intel 64
コア数 4から8
ソケット LGA 1151
前世代プロセッサ Kaby Lake
次世代プロセッサ Comet Lake
Ice Lake
ブランド名
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2018年10月8日には最大8コアのCoffee Lake Refreshが第9世代Intel Coreプロセッサとして発表された。

なお、本項では便宜上、15W以下のモバイル向けのWhiskey Lake(ウイスキーレイク)についても記述する。

概要編集

10nmプロセス立ち上げの更なる遅延により同じ14nmプロセスであるKaby Lakeの後継として用意された[3]

CPUコア数の増加やブーストクロックの向上など性能強化が図られているが、マイクロアーキテクチャはSkylakeのままである。製造プロセスも14nmプロセスと変わっていないが、14nm++としてゲートピッチを84nmに緩めるなどクロック向上のために最適化されている。

2018年には更にCPUコア数を増やしたCoffee Lake Refreshが投入されたが、製造プロセスは変わっていないためダイサイズが増加する一方となった。これにチップセットの14nm化も重なりプロセッサの供給不足が発生した[4]

この世代にP6から続くアウト・オブ・オーダー実行を起因としたサイドチャネル攻撃に対する脆弱性が明らかとなり[5]、これに対する性能低下を補うためにハードウェアによる緩和策が進められるようになった[6]

CNL-PCHをワンパッケージ化したものは、Whiskey Lakeと開発コードが異なっている。

特徴編集

  • 14nm++プロセス
  • Skylakeコア (CPUコア数の増加、最大8コア)
  • DDR4-2666対応 (DDR3には非対応)
  • UHD Graphics 600 シリーズ (最大ブーストクロックが向上)
  • ソケット1151 (Kaby Lakeと電気的互換性なし[7])
  • 300 シリーズのチップセット
  • USB 3.1のサポート (Gen2には14nmのCNL-PCH版が対応)

プロセスルール編集

プロセスルールは Kaby Lake から更に最適化が行われている[8]

マイクロアーキテクチャ プロセスルールの名称
Broadwell
Skylake
14nm
Kaby Lake
Kaby Lake Refresh
Amber Lake
14nm+
Coffee Lake
Coffee Lake Refresh
Whiskey Lake
14nm++

脆弱性の対応編集

IntelはMeltdownSpectreなどの脆弱性に対し、マイクロコードやソフトウェアの変更による緩和を進めたが一部のワークロードでは大きな性能低下を引き起こすため、ハードウェアレベルでの防御ができるようWhiskey Lake以降のCPUに変更を加えた。2019年にはCascade Lakeで更なる対応が進むなど対策を進めている[9]

公称 Variant 概要 Cascade Lake

Ice Lake

Whiskey Lakeの一部、

Coffee Lake Refreshの一部

Comet Lake

Whiskey Lake

Coffee Lake Refresh

Coffee Lake

Amber Lake

及びそれ以前のCPU

Spectre 1 条件付き分岐における境界チェックの回避 OS/VMM
2 分岐先のインジェクション ハードウェア + OS ファームウェア + OS
Meltdown 3 不正なデータキャッシュの読み込み ハードウェア ファームウェア
3a 不正なシステムレジスタの参照 ハードウェア ファームウェア
4 書込み前メモリの参照 ハードウェア + OS ファームウェア + OS
Foreshadow

(L1TF)

L1データキャッシュ情報が漏えいする脆弱性 ハードウェア ファームウェア

第8世代 Coffee Lake 製品構成編集

デスクトップ向け編集

コア数がi7・i5は6つ、i3は4つに増えた事が最大の特徴である。これにより、マルチスレッド性能が大幅に向上した。ハイパースレッディング・テクノロジーはi7、Pentium Goldのみに採用されている。 また、ソケットは先代と共通のLGA1151であり、Z170やZ270といったチップセットを搭載したマザーボードとの物理的互換性はあるが、インテルがそれを許可しなかったため、Intel 300 Seriesを搭載したマザーボードの購入(買い替え)が必要となる。

電源回路の差異を理由にしたインテルの説明はマザーボードメーカーであるASUSスタッフによって否定され、非公式ながらBIOSの改造でZ170で起動させることも可能だと実演したコアユーザーも存在する。

ブランド 型番 コア
(スレッド)
CPU周波数(GHz) GPU L3
キャッシュ

(MB)

TDP

(W)

ソケット 価格

(US$)

Base ターボブースト ブランド 周波数

(GHz)

1コア 2コア 4コア 6コア
Core i7 8086K 6 (12) 4.0 5.0 UHD 630 1.2 12 95 LGA1151 425
8700K[10] 3.7 4.7 4.6 4.4 4.3 359
8700[10] 3.2 4.6 4.5 4.3 4.3 65 303
8700T 2.4 4.0 35
Core i5 8600K[10] 6 (6) 3.6 4.3 4.2 4.2 4.1 1.15 9 95 257
8600 3.1 4.3 65 213
8600T 2.3 3.7 35
8500 3.0 4.1 65 192
8500T 2.1 3.5 35
8400[10] 2.8 4.0 3.9 3.9 3.8 65 182
8400T 1.7 3.3 35
Core i3 8350K[11] 4 (4) 4.0 N/A 8 91 168
8300 3.7 62 138
8300T 3.2 35
8100[11] 3.6 6 65 117
8100T 3.1 35
Pentium Gold G5600 2 (4) 3.9 1.1 4 54 86
G5500 3.8 75
G5500T 3.2 1.05 35
G5400 3.7 UHD 610 54 64
G5400T 3.1 35
Celeron G4920 2 (2) 3.2 2 54 52
G4900 3.1 42
G4900T 2.9 1.0 35

ワークステーション向け編集

ブランド 型番 コア
(スレッド)
CPU周波数(GHz) GPU L3
キャッシュ

(MB)

TDP

(W)

ソケット 価格

(US$)

Base ターボ

ブースト

ブランド 周波数

(GHz)

Xeon E 2186G 6 (12) 3.8 4.7 UHD P630 1.2 12 95 LGA1151 450
2176G 3.7 80 362
2146G 3.5 4.5 1.15 311
2136 3.3 N/A 284
2126G 6 (6) UHD P630 1.15 255
2174G 4 (8) 3.8 4.7 1.20 8 71 328
2144G 3.6 4.5 1.15 272
2134 3.5 N/A 250
2124G 4 (4) 3.4 UHD P630 1.15 213
2124 3.3 4.3 N/A $193
2104G 3.2 N/A UHD P630 1.1 65

モバイル向け編集

最大6コアに強化され、モバイル向けとしては初めてCore i9ブランドのCPUが登場した。

ブランド 型番 コア
(スレッド)
CPU周波数(GHz) GPU L3
キャッシュ

(MB)

L4キャッシュ
(eDRAM)

(MB)

TDP

(W)

cTDP

(W)

価格

(US$)

Base ターボ

ブースト

ブランド 周波数
定格

(MHz)

最大

(GHz)

Xeon E 2186M 6 (12) 2.9 4.8 UHD P630 350 1.20 12 N/A 45 35 623
2176M 2.7 4.4 450
Core i9 8950HK 2.9 4.8 UHD 630 N/A 583
Core i7 8850H 2.6 4.3 1.15 9 35 395
8750H 2.2 4.1 1.10
8700B 3.2 4.6 1.20 12 65 N/A 303
8559U 4 (8) 2.7 4.5 Iris Plus 655 300 8 128 28 20 431
Core i5 8500B 6 (6) 3.0 4.1 UHD 630 350 1.10 9 N/A 65 N/A 192
8400B 2.8 4.0 1.05 182
8400H 4 (8) 2.5 4.2 1.10 8 45 35 N/A
8300H 2.3 4.0 1.00 250
8269U 2.6 4.2 Iris Plus 655 300 1.10 6 128 28 20 320
8259U 2.3 3.8 1.05 N/A
Core i3 8109U 2 (4) 3.0 3.6 4 N/A
8100H 4 (4) N/A UHD 630 350 1.00 6 N/A 45 35 225

第8世代 Whiskey Lake 製品構成編集

2018年8月28日に発表された15W以下のモバイル向けの第8世代Intel Coreプロセッサ。

パッケージ内に搭載されているPCHが14nmのCNL-PCHに変更され、USB 3.1 Gen2にネイティブ対応、Wi-Fi/BluetoothのMACを統合、オーディオDSPがクアッドコアとなった。

また、Meltdown V3L1TFの脆弱性にハードウェアでの緩和が行われた[9]

なお、Core i7-8665UとCore i5-8365Uについては19年第二四半期の発売となっており、vProに対応するなど機能等の向上が見られる。

モバイル向け編集

ブランド 型番 コア
(スレッド)
CPU周波数(GHz) GPU L3
キャッシュ

(MB)

TDP

(W)

cTDP(W) 価格

(US$)

Base ターボ

ブースト

ブランド 周波数

(GHz)

Up Down
Core i7 8665U 4 (8) 1.9 4.8 UHD 620 1.15 8 15 25 10 409
8565U 1.8 4.6
Core i5 8365U 1.6 4.1 1.1 6 297
8265U 3.9
Core i3 8145U 2 (4) 2.1 3.9 1.0 4 281

第9世代 Coffee Lake Refresh 製品構成編集

2018年10月8日に発表された。最大8コアの構成になりIntelの量産CPUとしては初の5GHz駆動に至ったことが特徴である。Core i7Core i9ではヒートスプレッダとコアの間にはんだ(STIM)を採用することで放熱能力が向上した。またMeltdown V3L1TFの脆弱性に関してハードウェアでの緩和が行われた[12](一部のSKUを除く)。ソケット形状は第8世代のものと同一で互換性が保たれている。

デスクトップ向け編集

ブランド 型番 コア
(スレッド)
CPU周波数(GHz) GPU L3
キャッシュ

(MB)

TDP

(W)

メモリー 価格

(US$)

Base ターボブースト ブランド 周波数

(GHz)

1 2 3 4 5 6 7 8
Core i9 9900K 8 (16) 3.6 5.0 4.8 4.7 UHD 630 1.2 16 95 DDR4

2666

488
9900KF N/A
Core i7 9700K 8 (8) 4.9 4.8 4.7 4.6 UHD 630 1.2 12 374
9700KF N/A
Core i5 9600K 6 (6) 3.7 4.6 4.5 4.4 4.3 N/A UHD 630 1.15 9 262
9600KF N/A
9500 3.0 4.4 UHD 630 1.10 65 192
9400 2.9 4.1 1.05 182
9400F N/A
Core i3 9350KF 4 (4) 4.0 4.6 N/A 8 91 DDR4

2400

173

モバイル向け編集

ブランド 型番 コア
(スレッド)
CPU周波数(GHz) GPU L3
キャッシュ

(MB)

TDP

(W)

cTDP
Down

(W)

メモリー 価格

(US$)

Base ターボ

ブースト

ブランド 周波数

(GHz)

Xeon E 2286M 8(16) 2.4 5.0 UHD P630 1.25 16 45 35 DDR4-2666,
LPDDR3-2133
623
2276M 6(12) 2.8 4.7 1.2 12 450
Core i9 9980HK 8 (16) 2.4 5.0 UHD 630 1.25 16 583
9980H 2.3 4.8 1.2 556
Core i7 9850H 6 (12) 2.6 4.6 1.15 12 395
9750HF 4.5 N/A N/A
9750H UHD 630 1.15
Core i5 9400H 4 (8) 2.5 4.3 1.1 8 250
9300HF 2.4 4.1 N/A N/A
9300H UHD 630 1.05

脚注編集

  1. ^ a b Intel Unveils the 8th Gen Intel Core Processor Family for Desktop, Featuring Intel’s Best Gaming Processor Ever, インテル, (2017-09-24), https://newsroom.intel.com/news-releases/intel-unveils-8th-gen-intel-core-processor-family-desktop/ 
  2. ^ 笠原一輝 (2017-08-21), “【笠原一輝のユビキタス情報局】第8世代Coreプロセッサの本当のコードネームはどれ? ~Kaby Lake Refresh、Coffee Lake、Cannonlakeの3つが同じ製品ブランドで同時展開”, PC Watch, http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/ubiq/1076326.html 
  3. ^ Intel、2018年に14nmの新CPU“Coffee Lake”を投入”. Impress Corporation (2016年7月19日). 2020年6月25日閲覧。
  4. ^ Intelのプロセッサ供給不足により世界的にノートPC出荷に影響、2019年後半まで続く見通し”. GIGAZINE (2018年10月2日). 2020年6月25日閲覧。
  5. ^ インテル「産業全体の問題」 脆弱性報道受け、株価急落”. Nikkei Inc. (2018年1月4日). 2020年6月25日閲覧。
  6. ^ ntel、次期CPUにSpectre対策機能をハード実装”. Impress Corporation (2018年3月16日). 2020年6月25日閲覧。
  7. ^ ソケットのピン配置から見る、同じLGA1151でCoffee LakeとSkylakeを隔てる理由”. Impress Corporation (2017年10月6日). 2020年6月25日閲覧。
  8. ^ “Intel、6コア化したデスクトップ向け第8世代Coreプロセッサ ~LGA 1151を踏襲するも、チップセットは互換性なし”, PC Watch, (2017-09-25), http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1082481.html 
  9. ^ a b 新しい保護機能をハードウェアに実装, Intel, https://www.intel.co.jp/content/www/jp/ja/architecture-and-technology/engineering-new-protections-into-hardware.html 
  10. ^ a b c d Intel Coffee Lake Specifications”. AnandTech Forums (2017年7月28日). 2017年8月1日閲覧。
  11. ^ a b “Final Intel Core™ i3-8350K and Core™ i3-8100 Specifications”, AnandTech Forums, https://forums.anandtech.com/threads/intel-skylake-kaby-lake-coffee-lake-thread-coffee-lake-s-specs-out-page-554.2428363/page-567#post-39021357 2017年8月1日閲覧。 
  12. ^ “Intel、第9世代Coreプロセッサに「Meltdown」対策をハードウェア実装”, PC Watch, (2018-10-11), https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1147377.html