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1年半ぶりに刷新された「Core i7-4960X Extreme Edition」をベンチマーク

 今回、Intelのコンシューマ向けハイエンドプラットフォームであるLGA2011に対応する新CPU「Core i7-4960X Extreme Edition」(以下i7-4960X)を借用できたので、ベンチマークテストでその実力を探ってみた。

Sandy Bridge-Eとソケット互換のIvy Bridge-E

 今回テストを行なう「Core i7-4960X Extreme Edition(以下i7-4960X)」は、Ivy Bridge-Eのコードネームで開発されてきた新CPUだ。2011年11月に登場したSandy Bridge-Eの後継製品となる本製品は、その開発コードネームが示す通り、メインストリーム向けプラットフォームのLGA1155において、第3世代Coreプロセッサで採用されたIvy Bridgeマイクロアーキテクチャをベースにしている。製造プロセスは32nmから22nmへとシュリンクされている。

 i7-4960Xはコンシューマ向けに投入されるIvy Bridge-Eの最上位となる製品で、Hyper-Threadingに対応する6基のCPUコアを備えた6コア12スレッドCPUである。定格3.6GHzで動作するCPUコアは、自動オーバークロック機能の「Turbo Boost Technology 2.0」によって、最大4.0GHzまで動作クロックが上昇する。TDPは130W。

 そのほか、40レーンのPCI Express 3.0コントローラと、15MBの大容量L3キャッシュ、DDR3-1866動作に対応する4chメモリコントローラなどがCPUコアに統合されている。対応ソケットはSandy Bridge-Eと同じくLGA2011で、Ivy Bridge-E対応BIOSが配布されている製品であれば、既存のIntel X79 Express チップセット搭載マザーボードでの動作が可能。また、従来のExtreme Edition製品同様、CPU倍率の上方変更が可能で、最大で63倍まで設定ができる。

 なお、コンシューマ向けIvy Bridge-Eは、i7-4960Xのほか、6コア12スレッドCPUの「Core i7-4930K」と、4コア8スレッドCPUの「Core i7-4820K」がラインナップされる。

【お詫びと訂正】初出時にCore i7-4820Kを4コア12スレッドと表記しておりましたが、4コア8スレッドの誤りです。お詫びして訂正させて頂きます。

【表1】スペック比較
CPU Core i7-4960X Core i7-4930K Core i7-4820K Core i7-3960X Core i7-4770K
製造プロセス 22nm 22nm 22nm 32nm 22nm
開発コードネーム Ivy Bridge-E Ivy Bridge-E Ivy Bridge-E Sandy Bridge-E Haswell
CPUコア数 6 6 4 6 4
スレッド数 12 12 8 12 8
CPUクロック 3.6GHz 3.4GHz 3.7GHz 3.3GHz 3.5GHz
Turbo Boostクロック(最大) 4.0GHz 3.9GHz 3.9GHz 3.9GHz 3.9GHz
L3キャッシュ 15MB 12MB 10MB 15MB 8MB
メモリインターフェイス DDR3-1866/4ch DDR3-1866/4ch DDR3-1866/4ch DDR3-1600/4ch DDR3-1600/2ch
アンロックモデル
TDP 130W 130W 130W 130W 84W
対応ソケット LGA2011 LGA2011 LGA2011 LGA2011 LGA1150
価格(1,000個ロット時単価) 990ドル 555ドル 310ドル - 317ドル
Core i7-4960X Extreme Edition
i7-4960XのCPU-Z 1.66.1実行画面
コンシューマ向けIvy Bridge-Eの製品ラインナップ
Ivy Bridge-Eのダイ写真
Ivy Bridge-EとIntel X79 Expressチップセットのブロックダイアグラム

テスト環境

 それではベンチマークテストの結果紹介に移りたい。i7-4960Xの比較対象には、Sandy Bridge-EベースのCPUである「Core i7-3960X Extreme Edition(以下i7-3960X)」と、Haswellベースの「Core i7-4770K(以下i7-4770K)」を用意した。

 今回はIvy Bridge-E対応BIOSを適用した、ASUSのIntel X79 Expressチップセット搭載マザーボード「P9X79 PRO」に搭載して検証を行なった。なお、i7-4960Xについては、Ivy Bridge-E内蔵メモリコントローラが新たにサポートしたDDR3-1866動作時のスコアに加え、他の環境と同じDDR3-1600動作時のスコアも測定した。

【表2】テスト環境
APU/CPU i7-4960X i7-3960X i7-4770K
マザーボード ASUS P9X79 PRO [BIOS:4301](Intel X79 Express チップセット) MSI Z87-GD65 [BIOS:V1.4](Intel Z87 Express チップセット)
メモリ DDR3-1866 4GB×4(9-10-9-28、1.50V) DDR3-1600 4GB×4(9-9-9-24、1.50V)
ストレージ Intel SSD 510 シリーズ 120GB
ビデオカード ASUS GTX780-DC2OC-3GD5(NVIDIA GeForce GTX 780 3GB OC)
電源 Antec HCP-1200 (1,200W/80PLUS GOLD)
グラフィックスドライバ GeForce 320.49 Driver
OS Windows 8 Pro 64bit
Intel X79 Expressチップセット搭載マザーボード「ASUS P9X79 PRO」
GeForce GTX 780搭載ビデオカード「ASUS GTX780-DC2OC-3GD5」。ASUS独自設計の基板と大型GPUクーラーを備えたオーバークロックモデル

CPU処理中心のベンチマークテスト

 まずはCPUやメモリ周りのベンチマークテスト結果から紹介する。実施したテストは「Sandra 2013.SP5 19.58」(グラフ1/2/10/11/12/13)、「CINEBENCH R10」(グラフ3)、「CINEBENCH R11.5」(グラフ4)、「x264 FHD Benchmark 1.01」(グラフ5)、「Super PI」(グラフ6)、「PiFast 4.3」(グラフ7)、「PCMark Vantage」(グラフ8)、「PCMark 7」(グラフ9)だ。

 CPU性能を問うベンチマークテストにおいて、i7-4960Xはすべての項目でi7-3960Xを上回った。i7-3960Xとのスコア差は、おおよそ5〜10%程度と圧倒するような内容ではないが、ひとまず順当な結果ではあると言えよう。

 一方、ハイエンドプラットフォームに先んじて、メインストリームプラットフォームであるLGA1150に投入された最新のCPUアーキテクチャ「Haswell」を採用するi7-4770Kとの比較では、4コア8スレッドのi7-4770Kに対するコア数のアドバンテージが大きく、CPUコア数がものを言う「CINEBENCH R11.5」のAll Coreテストなどで、i7-4960Xが30〜40%程度の大差をつけている。

 ただし、Haswellで新たにサポートされた新拡張命令セット「AVX2」の効果が大きいSandraの「Multi-Media Integer」では20%近く後れを取り、1コアあたりの性能が問われる「CINEBENCH R11.5」の1-Coreや「Super PI」でも、i7-4770Kの後塵を拝している。

【グラフ1】Sandra 2013.SP5 19.58(Processor Arithmetic/Processor Multi-Media)
【グラフ2】Sandra 2013.SP5 19.58(Cryptography)
【グラフ3】CINEBENCH R10
【グラフ4】CINEBENCH R11.5
【グラフ5】x264 FHD Benchmark 1.01
【グラフ6】Super PI
【グラフ7】PiFast 4.3
【グラフ8】PCMark Vantage (Version 1.2.0)
【グラフ9】PCMark 7 (Version 1.4.0)

 CPU内蔵メモリコントローラに関しては、メモリ帯域を測定するSandraの「Memory Bandwidth」において、DDR3-1866メモリの4ch動作時に約47GB/sを記録した。これは、DDR3-1600メモリの4ch動作でi7-3960Xが記録した約39.9GB/sより18%ほど高速であり、DDR3-1866メモリとDDR3-1600メモリの規格上の最大帯域の差(約16.4%)よりも大きい。加えて、i7-4960XにDDR3-1600メモリを搭載した際のメモリ帯域もi7-3960Xを上回っており、DDR3-1866メモリをサポートしただけでなく、コントローラ自体のパフォーマンスも若干ながら向上していることが見て取れる。

【グラフ10】Sandra 2013.SP5 19.58(Memory Bandwidth)
【グラフ11】Sandra 2013.SP5 19.58(Cache Bandwidth)
【グラフ12】Sandra 2013.SP5 19.58(Cache/Memory Latency - Clock)
【グラフ13】Sandra 2013.SP5 19.58(Cache/Memory Latency - nsec)

GPU処理中心のベンチマークテスト

 続いて、3D系ベンチマークテストの結果を紹介する。実施したテストは、実施したテストは「3DMark - Fire Strike」(グラフ14)、「3DMark11」(グラフ15/16)、「3DMark - Cloud Gate」(グラフ17)、「3DMark Vantage」(グラフ18/19)、「3DMark - Ice Storm」(グラフ20)、「3DMark06」(グラフ21/22)、「MHFベンチマーク【大討伐】」(グラフ23)、「PSO2ベンチマーク ver.2.0」(グラフ24)、「ファイナルファンタジーXIV: 新生エオルゼア ベンチマーク」(グラフ25)、だ。

 主にCPU性能がスコアに反映される、3DMarkシリーズのPhysicsスコアでは、i7-3960Xに対して5〜10%程度のアドバンテージがあるi7-4960Xだが、GPU負荷の低い「3DMark - Ice Storm」や「3DMark Vantage」のPerformanceプリセットを除けば、i7-3960Xとの総合スコア差は僅差だ。この結果に関しては、CPU性能に差がないというよりも、どちらのCPUも、GeForce GTX 780 1基のボトルネックになるような性能ではないとみるのが適切だろう。

 一方、Haswellベースのi7-4770Kとスコアを比較してみると、3DMarkシリーズのPhysicsテストこそ大きく差をつけているものの、マルチコアより1コアあたりのパフォーマンスが問われる、「PSO2ベンチマーク ver.2.0」や「ファイナルファンタジーXIV」をはじめ、i7-4770Kが優位なベンチマーク結果が珍しくない。

 複数のGPUを束ねて活用するNVIDIA SLIやAMD CrossFire Xなど、CPUに内蔵された40レーンのPCI Express 3.0コントローラが生かせるような条件であれば話は変わってくるのだろうが、ハイエンドGPU 1基程度の構成で使うのであれば、i7-4960Xがi7-4770Kよりゲーミングに適したCPUであるとは言い難い。

【グラフ14】3DMark - Fire Strike [Default / 1,920×1,080]
【グラフ15】3DMark11 v1.0.5 [Performance / 1,280×720]
【グラフ16】3DMark11 v1.0.5 [Extreme / 1,920×1,080]
【グラフ17】3DMark - Cloud Gate [Default / 1,280×720]
【グラフ18】3DMark Vantage v1.1.2 [Performance / 1,280×1,024]
【グラフ19】3DMark Vantage v1.1.2 [Extreme / 1,920×1,200]
【グラフ20】3DMark - Ice Storm [Default / 1,280×720]
【グラフ21】3DMark06 v1.2.1 [Default]
【グラフ22】3DMark06 v1.2.1 [1,920×1,080 / 8x AA / 16x AF]
【グラフ23】MHFベンチマーク【大討伐】[DX9]
【グラフ24】PSO2ベンチマーク ver.2.0 [DX9/フルスクリーン]
【グラフ25】ファイナルファンタジーXIV: 新生エオルゼア ベンチマーク キャラクター編(フルスクリーン)

システム全体の消費電力比較

 最後に、ベンチマークテスト実行中に測定した各システムの消費電力を紹介する。消費電力は、サンワサプライのワットチェッカー「TAP-TST5」を用いて各テスト実行中の最大消費電力を測定した。

【グラフ26】システム全体の消費電力

 i7-4960Xのアイドル時消費電力は、搭載したメモリのクロックにかかわらず76Wだった。これは、i7-3960Xより3W低い数値であると同時に、比較製品中もっとも消費電力が低かったi7-4770Kより31Wも高い数値だ。プラットフォームが異なる環境の消費電力の比較は、マザーボードの実装コンポーネントなどによっても左右されるため、参考程度のデータまでとなるが、i7-4960Xとi7-4770Kの消費電力差が決して小さくないことは確かだ。

 CPUの3Dレンダリング性能を測定する「CINEBENCH R11.5」実行時の消費電力は、シングルスレッド時に117〜118W、マルチスレッド時は177〜178Wで、i7-3960Xより約17〜44Wも低い数値を記録した。i7-4770Kの消費電力はi7-4960Xよりさらに43〜54W程低いが、TDP 84Wのi7-4770Kと、TDP 130Wのi7-4960Xの比較であることを考えれば、妥当な差と言ったところだろう。

 3D系ベンチマークテスト実行時の消費電力でも、i7-4960Xの消費電力がi7-3960Xより低く、i7-4770Kより高いという順位に変わりはないが、3D系ベンチマーク実行中の消費電力は、CPUだけでなくGPUの動作状況に大きく左右されることもあり、CINEBENCHのマルチスレッド時に比べれば、各環境間のピーク時消費電力は小差に留まっている。

性能向上と消費電力低下を同時に実現したIvy Bridge-E

 以上の通り、コンシューマ向けIvy Bridge-Eの最上位モデルとなるi7-4960Xのパフォーマンスを確認してきた。Sandy Bridge-Eを大幅に上回るという程の劇的な性能向上はないが、着実に性能向上を果たしながら、消費電力を抑えたIvy Bridge-Eは、正常進化を果たした新CPUだ。

 既にSandy Bridge-EベースのCPUを利用しているユーザーは、マザーボードベンダーからのIvy Bridge-E対応BIOSのリリースがあれば、CPUのみを交換することでIvy Bridge-Eが利用できる。新CPUに対応したマザーボードを新たに購入しなくても、CPUを交換するだけでアップグレードが可能というのは確かに魅力的ではあるが、1,000個ロット時単価から考えて、Sandy Bridge-Eから乗り換えるという選択は、コストの割には旨みが薄そうだ。

 LGA1150プラットフォームが存在する今、用途によってはIvy Bridge-EよりHaswellを選んだ方が高いパフォーマンスが得られる場合もある。新たにIntel製CPUでPCを製作するのであれば、マルチスレッド性能に優れ、多数のPCI Expressレーンを有するIvy Bridge-Eか、省電力でシングルスレッド性能に優れるHaswellか、自分の用途に適したCPUを選ぶことになるだろう。

(三門 修太)