Intel CPUの比較

Intel CPU使用記(旧Intel CPUの比較)

最新記事 Core 2 Due E6600(2007/09/22)

[Pen3の方が速いのだけど(2001/1+後でPenMについて加筆)]
一部の人は知っているが、Pentium3はPentium4より速い。 Celeronは遅いと思われているが、CeleronでもP3コアのタイプは Pentium4より速い。要するにPentium4コアが遅いのだが、その理由はクロックを上げるために深いパイプラインのアーキテクチャにしたことにある。パイプラインがストールしたときのペナルティが大きい。
速度を同一クロックが存在する1.4GHzで比べると (P4コアのCeleronのみ1.4GHzは存在しないので、1.7GHzの値を使用)
Pentium-M > Pentium3 > Celeron(P3コア) > Pentium4 > Celeron(P4コア)
となる。Pentium4が出た当時は1.3/1.4/1.5GHzの品揃えしかなく、 Pentium3に性能で負けていた。「どこの阿呆が高くて、遅くて、電気を食うPentium4なんぞ買うのか」と思っていたが、世界中阿呆ばかりで呆れたものだ。これだからIntelも無意味な高クロックCPUを作る気になったのだろう。 Pentium4が世に出てきた責任の半分はおばかな消費者にある。
最近はPentium4は3GHz超のものが出てきたので、性能でPentium3 を越えることができた。じゃあ、OKかと言うとそうでもない。 Pentium4のダメさはまだある。消費電力だ。Pentium4はクロック当たりではPentium3/Mに比べると2倍以上の電力を消費する。性能当たり消費電力で比べると、さらにP3/Mとの差は開く。 Pentium4は地球温暖化にとって問題のあるCPUと言える。最近はPentium4のダメダメさが一般にも知れ渡ってきたので、さすがにIntelも次期CPUはPentium3コアに戻すそうだ。 Northwoodよりも更にパイプラインを深くした Prescott/Prescott-Tは史上最低のCPUコアとして歴史に名を残すことだろう。
CPU消費電力 PC快不快表

[ベンチマーク(2005/2/2+てにをは補正)]
速さを議論するときには、ベンチマークをよく使う。同じ指標での比較は一見合理的に思えるが、指標の決め方が偏っているベンチでの比較は現実とは乖離しがちだ。そして偏っていない指標なんてのは実は存在しない。雑誌のベンチマーク結果と自分のマシンでの速度感覚が違うのを不思議に思ったことが誰でもあるはずだ。これは指標の偏りによるもので、ベンチマークの限界を如実に示している。それでも客観的、汎用的に何らかの形で比較をしなければならないのであれば、 Windowsの起動時間が合理的なベンチマークだと思う(from 今日得)。あとは一部の人にとっては使用頻度の高い動画エンコードが参考になるベンチマークだ。これらを私の手持ちの3台で見てみた（HDD等の条件が全然違うのでCPUの比較として見てはいけない。PC全体の雰囲気だ）。
A:Pen4(Northwood) 3.2GHz,DDR400 2GB,ASUS M/B, ATA100 5400rpm
B:PenM 1.6GHz,DDR333 1GB,Aopen M/B, ATA100 7200rpm
C:Pen3-S 1.4GHz,SDR133 4GB,ServerWorks M/B, 64bit 66MHz PCI U320 SCSI RAID5 15000rpm*4

起動時間: C(Pen3) > B(PenM) > A(Pen4)
Pen3マシンが一番サクサク動く。インタラクティブな作業をするにはこのマシンが一番ストレスが少ない。今ではこいつにFedoraCoreを入れてimapメールサーバーとして使っているが、 1万件のメールが1directoryに収まっていても反応速度は許容範囲だ。これはPen3のレイテンシの小ささの効能と言うよりは HDD速度が理由だろう。起動時間や体感速度はHDD速度が律速条件だ。 Pen3 1.4G+15000rpmディスク*4の消費電力はPen4 3.2Gに匹敵するので、消費電力を節約するつもりなら15000rpmディスクのRAID5を使うのは考えものではある。ただ、同じ100Wを消費するならディスクに消費した方が良い結果が得られる場合が多いだろう。

MPEG4エンコード速度: A(Pen4) > B(PenM) > C(Pen3)
動画エンコードでは クロックが倍違えばPenMもPen4にはかなわないという結果になった。 PenMを応援したい私には残念な結果だが、事実なのでしょうがない。ここで冷静に考えると、動画エンコード用途でとにかく安くて速いCPUが欲しい場合は、 Pen4 3GHz超版も選択肢に入れて良い。 Pen4出現当時とは状況が違ってきている。意外なことに Pen4はその価格の安さがメリットになってきている。電気がもったいないので、常用マシンには使いたくないが。

[キャッシュ増量型Pen4(2005/2/24)]
キャッシュ増量型Pentium4が出た。使っていないので、あくまで予想だがクロックの割に遅いのは変らないと思う。 (どうやら予想は当たりだったようだ↓）それはなぜか。
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2005/0225/tawada44.htm
Pentium4が遅い理由はパイプラインが深過ぎて、しかもそれが頻繁にストールしているからだというのは過去に述べた通りだ。ストールしたときのペナルティはパイプラインを詰め直す手間なのだが、詰め直す中身を遅いメモリからフェッチするのと、速いキャッシュからフェッチするのでは手間は後者の方がかからない。したがってストールしたときを救うためにキャッシュを増量するのは分らない話ではなく、むしろ正攻法と言える。しかし、今のコンシューマ用OSとアプリではキャッシュに収まっているのはほとんどが一時データなのが問題だ。このような場合、パイプラインストールに対してキャッシュの恩恵は有効に働かない。

[デュアルコアPen4(2005/6/7)]
デュアルコアPentium4が出た。地球環境的には困った石だ。 PenPro/Pen3/OpteronとデュアルCPU環境を使ってきたが、研究や業務用途ではなく、個人用途でデュアルが役に立つのは動画エンコードのときくらいだ。それ以外では大抵の場合電気の無駄だ。業務用サーバーでも本当にデュアルが必要な状況は希だ。プロセッサ性能以外がボトルネックになる場合が多い。インテルさんも商売上、何らかのセールスポイントが必要なのは分かるが、困ったものだ。口車に乗せられて、意味の分かってない人がまた飛びつくのだろう。流行に乗せられて似合わない服を着るのに文句はないが、流行に乗せられて無意味に石油を浪費するのは自粛したいものだ。

[PenMの知られざる欠点(2005/9/17)]
最近は何をするにもPentiumMマシンを使っている。買い増しを進めたので PenM搭載デスクトップマシンの台数も4台になった。MPEG4エンコードはOpteronや Pentium4の方が速いのだが、どれを使っても一晩回しっぱなしになるので、多少遅いが消費電力の低いPenMを利用している。TV放送の予約録画もPenM機の仕事だ。概ね不満のないPenM機だが、使っていて何となく引っかかる感じがするときがある。Pen4のように常に遅い感じではなく、何かのはずみに遅くなるのだ。Pen3のときには感じなかったものだ。この原因がよく分からない。チップセット855GMEのVGA機能を使っているからか。かつての810でも815でも 845でもチップセットのVGA機能を使うと引っかかる感じがした。しかし、それは常に感じられるものだった。ときどき引っかかるのは何がいけないのだろうか。ときどきというのはディスクアクセスが怪しい。サウスに不具合があったりして。このような性能はベンチマークには表れにくく測りにくい。
855GMEのVGA機能には明らかに分かっている不具合もある。起動時にCRTモニターが繋がっていない、あるいは電源が落ちていると、液晶ディスプレイモードに移行してしまうことが頻繁に発生する。 CRTには何も映らない。こうなってしまった場合の対処として、予めCRTモードへ移行するホットキーをディスプレイドライバの機能を使って設定していれば(デフォルトは Ctrl+alt+F1)、それで映る場合がある。これで映らなかったら悲惨で、再起動してもダメ。この状態に陥ってしまったら SafeモードかVGAモードで起動してディスプレイドライバを再インストールしないとCRTに表示されるようにならない。チップセットかドライバのバグだと思うが何とかならないものか。これには販売店も気付いていて、webに注意を記載していたりする。ノートPC以外でPenMを使っている人は希なせいか、この欠点はあまり公になっていないようだ。

[Core Duo発表(2006/1/7)]
Centrino Duo発表。Core DuoはT2300(1.66GHz)からT2600(2.16GHz)までTDPは 31W、L2300(1.5GHz)からL2400(1.66GHz)まではTDPが15Wだ。いずれもFSBは 667MHzに増え、L2は2MBとDothanと同じだ。
CESでは騒いでいるようだが、なんだかなーと思う。デュアルコアを除いては小改良にしかなっていない。期待がもてそうなのは浮動小数点演算の Digital Media Boostくらいか。 TDP21WのDothanに比べてTDPが1.5倍になった分の性能ゲインが稼げているのだろうか。デュアルが役立つ動画エンコードではもしかしたら1.5倍以上の効果があるかもしれないが、それ以外で目立った効果があるのだろうか。今のところ、TDP15WのL2300/L2400だけが興味の対象だ。こっちならば使ってみようかなと思う。いずれにせよ、まずはノートPCに搭載されるだろうし、デスクトップ用のM/Bが出るのは随分先になるだろうから、じっくり動きをみることにしよう。
いろいろな記事を読んでいると、消費電力増大の言い訳としてチップセットも込みで比べたらCore Duoの方がPentium Mよりも消費電力が小さいとintelの人がアピールしていた。なんとも苦しい言い訳だ。じゃあ、そのチップセットでPentium Mを動かしたらどうですか、トータル消費電力がさらに小さくなりますよ、と言いたい。実際アーキテクチャは似ているのだし、シングルコアのCentrinoだってあるのだから、難しいことではあるまい。
Intel Core Duo サイトではdata sheetのリンクがあるのだが、エラーとなってしまい、未だ見ることができない。

[コアコア詐欺(2006/2/23)]
Core Duoの発表後、intelの宣伝とそれをヨイショする提灯記事が目につく。 5年前のPenitum4のユーザーだましスチームローラー作戦を思い出した。今回もPentium4のときと同じようにだまされる人が続出する予感がする。現在デュアルコアを使うメリットがある人は、動画エンコードやLSI設計や画像処理のように重い負荷の計算をし、かつその計算ソフトが複数スレッド実行で性能の上がる作りの場合に限られる。オフィスで書類作成にPCを使っている人、家でゲームをする人、TVを録画して見るだけの人はデュアルコアは電気を食うだけのお荷物となる。 PenMからCore Duoへの移行はPen3からPen4への移行のときに比べ、消費電力が非常識に増大するのではないから目くじらを立てるほどのことはないかもしれない。しかし、メーカーがユーザーを自分の都合のよいようにだますのは感心しない。
サーバー構築を業としているその道のプロや、3Dゲーム命のヘビーゲーマーは自分に必要なものの本質を理解しているからむやみにデュアルコアをありがたがりはしない。そういう上級者たちはだまされることはない。デュアルコアが必要な状況になれば使うだけだ。だまされるのはパソコンの初心者や中級者だろう。そしてこのレベルのユーザーは数が多いからメーカーもだましに力が入るというものだ。これを本サイトではおれおれ詐欺ならぬ コアコア(デュアルコアの意)詐欺と命名する。

[Dual-Core Xeon LV 2.0GHz(2006/3/23)]
Dual-Core Xeon LV 2.0GHzが発表された。 TDP31Wとのことだ。Xeonにしては電気を食わずCore Duoと同じTDPだ。 1000個ロット価格が423ドルでCore Duo 2.0GHzと全く同じだ。 32bitアーキテクチャとのこと。最新のサーバー用プロセッサが64bitでないのは珍しい。っておい、これだけスペックが同じということは、これはCore Duoそのものではないのか。と思ったらYonahコアを使っていると記事に書いてある。さっそくデータシートをダウンロードして眺めてみた。
まっさきにDual processing supportと記載してある。 Core DuoのデータシートにはDual processingの記載はない。この辺りで差別化しているようだ (記載がないだけでCore Duoもデュアルができるかもしれないが)。
次に36bit物理アドレスとなっている。64Gバイトまでのメモリサポートだ。サーバーにも使うならば当然必要なスペックだ。ここが4GバイトまでサポートのCore Duoと明らかに違うところだ。気になったのでPinレイアウトを見てみると確かにXeon LVにはアドレスピンが 36本あり、Core Duoには32本しかない。驚いたのはアドレスピンの数が違うだけではなく、他のピン配置も全然違うことだ。ソケットは同じかもしれないが、全く互換性がない。互換性がないプロセッサが物理的に刺さるのは間違いの原因なのでソケットは別の形状にすべきだろう。いちおう未使用ピンの場所が違うので、ソケットが同じでもそれで区別するのかもしれない。
ノートPC用プロセッサとしてはTDP31Wと電気食いなのでいまいち魅力にかけるCore Duoだが、サーバー用としてみると魅力的だ。今使っているOpteronデュアルには性能的にはかなわないだろうが、 Opteronの半分の消費電力でそこそこの処理能力を持つのは評価できる。近い将来Xeon LVを使うことになる予感がする。

[Core 2 Duo 発表(2006/06/10)]
COMPUTEX TAIPEI にてCore 2 Duoが発表された。ソケットが何になるか気になっていたのだが Impressの記事によるとLGA775とのことだ。既存のものからほいほい変えないのは評価できる。と言っても私は775のマザーは1枚も持っていないのだが。
性能の詳細はデータシートを読まなければ何とも言えないが、別のImpressの記事によれば Pentium4/Dよりは性能が上がり、消費電力が下がるのは間違いないようだ。もうちょっと詳細な情報が入手できるのが、 Athlon64(2.8GHz)とのベンチマーク記事だ。これによるとAthlon64を越えたとあるが、グラフを見てみると差はわずかだ。Core 2 Duoのクロックは2.66GHzだから比較対象のAthlon64とほぼ同じ。このことからCore 2 Duoの性質が概ねつかめた。要するに、 やっとAthlon64に追いついた のだ。圧倒的に追い抜いた訳ではないので騒ぎ過ぎのきらいはあるが喜ばしい。私はintelに辛口の意見ばかり書いているが、 AMDよりはintelの方が好みなのである。 Core 2 Duoの出現でやっとintel製のCPUの使用を復活させることができる。 Pentium4が出てからの5年超の期間はPentiumM以外のintel製CPUを選ぶことができなくて辛かった。しぶしぶPentium4を使ったのは完成品であるVAIOデスクトップの5台だけだった。これでやっと組み立てパソコン(自作とは言わないように)に intelのCPUを選ぶことができる。

[Core 2 Extreme QX6700(2006/11/04)]
多和田新也のニューアイテム診断室にクアッドコアCore 2プロセッサのベンチマークが載っていた．プロセッサがメニイコアに向かうのは自然な流れだが，このベンチマークからはソフトのメニイコア対応が遅れていると読み取れる．そしていろいろなソフトが将来メニイコア対応に無事に変われるのかが心配になった．
デュアルプロセッサのときですら，計算リソースを分けやすいアプリケーション (エンコードや画像処理等)しかデュアル対応ソフトはなかった．複数プロセッサに仕事をさせて効率があがるかどうかは，もとの計算アルゴリズムに大きく依存する．ひとつ前の計算結果が出ないと次の計算が始められないアルゴリズムでは複数プロセッサを使うメリットは出ない．画像処理のように画像を分割してそれぞれが独立に計算できるとか (実際は完全に独立にはできない部分があるが)，音信号処理のように左右のチャネルを独立に計算できるとか (これも実際は完全独立にはできない上に，ステレオだと2プロセッサまでしか意味がない) でないと複数プロセッサ対応にはしにくい．また，複数プロセッサ用のコードを書く作法はアプリケーション依存で，画像処理プログラムで使えた作法が文書処理プログラムで使えるという訳ではない．結局，ソフトの複数プロセッサ対応は地道なプログラマの手作業でのみ可能になるというのが現実だ．私もロボット塔載の複数プロセッサ用のコードを書くときがあるが，ロボット（アプリケーション）の作りによって全く異なる書き方になる．複数プロセッサ利用ソフトウェア作成を効率化する何らかのパラダイムシフトがない限り，このままでは対応ソフトが揃わず複数プロセッサを生かせない時代が続くと予想している．
P.S.それはともかくCore 2 Extreme QX6700のTDP130Wというのは勘弁して欲しい．せっかくCore 2 Duoで65Wまで下がったというのに元のもくあみだ． intelはまた地球を温める気でいるのだろうか．

[Core 2 Due E6600(2007/09/22)]
Pentium Mより新しいCPUを使う事はもはやあるまいと思っていたが，今回Core 2 Duo E6600(2.4GHz)のマシンを入手した． Pentium M 755 (2GHz)との性能差を私が最も多用するWMVエンコードで比較してみた．

CPU	Pentium M 2.0GHz	Core 2 Duo 2.4GHz
Memory	DDR-333 1GB	DDR2-533 1GB
HDD	ATA100 5400rpm 80GB	SATA 3Gbps 7200rpm 80GB
エンコード時間	2時間	1.5時間

使用エンコードソフトはDigiOnのDVD Smart Edit だ．MPEG2 8MbpsからWMV 2MbpsVBRへのエンコードだ． 22分の動画エンコードの所要時間を上記表の最下段に記載してある． DVD Smart Editは既に販売終了された旧式ソフトであり，最新の TMPGEnc等を使えばもっと早くエンコードできるかもしれない．
Core 2 Duoはエンコードが早いなどと言われているが，それはPenitum 4/Dと比べたときの話で，Pentium Mとの比較ではクロック分の違いしかないようだ．今回の比較ではクロックだけでなく，メモリもHDDもPentium Mに不利な設定だがそれでもクロック分しか性能が変わらない．エンコード中，Core 2 Duoのデュアルコアは両方ともロードアベレージ90%以上で動いていたから，ソフトがデュアルコア非対応ということはない．Core 2 Duoの性能が思ったより低いのが意外であった．消費電力が1.5倍(Pentium M =TDP 21W, Core 2 Duo = TDP 31W)ということも加味すると，こう断言して良いだろう．「Core 2 DuoってPentium Mと比べると大したことないじゃない」． Core 2 DuoがもてはやされているのはあくまでPentium 4/Dと比較してのことだった．Core 2 Duoにはちょっと期待していたのに期待を裏切られた形となった．
私はハード設計者なのでムーアの法則が破綻したのは2000年頃に気付いていたが，そのムーア自身もムーアの法則は10年後，15年後に行き詰まると表明している．もはやプロセッサに何かを期待することはできないのだろうか．少々寂しい気がする．
メニイコアは処理速度を多少は上げてくれるだろうが，あれは7割方ソフト技術の領域であって，プロセッサのハード設計との関わりはデータ転送部分以外はほとんどない．

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