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L2オンダイAthlon＆Duron徹底レビュー
～ 最強のパフォーマンス＆バリューCPU ～


　AMDは、Thunderbirdのコードネームで呼ばれてきた新しいAthlon「AMD Athlonプロセッサ（高性能フルスピード・キャッシュ内蔵）」（以下新Athlon）と、Spitfireのコードネームで呼ばれてきたバリューPC向けCPU「AMD Duronプロセッサ」（以下Duron）の2製品を相次いで発表した。それにタイミングを合わせるかのように、秋葉原でもCPUや対応マザーボードなどが相次いで発売されている。今回のHotHot Review!ではそうした新Athlon、Duron、Socket Aマザーボードなどを集めてその使用感などをレビューしてみよう。

●「オンダイL2キャッシュ」というターボチャージャを装着して生まれ変わったAthlon

　6月にAMDは2つの新製品をリリースしている。1つはThunderbird（サンダーバード）のコードネームで知られるCPUだ。従来のAthlonのL2キャッシュがオフダイ（CPUコアとは別にL2キャッシュが搭載される状態）になっていたのに対して、Thunderbirdの新Athlonでは、L2キャッシュはオンダイ（CPUコアに内蔵されている）となる。このため、従来型AthlonではCPUコアの数分の1のクロックで動作していたL2キャッシュは、新AthlonではCPUコアと同等、つまりフルスピードで動作することになる。例えば、同じAthlon 700MHzであっても、従来型AthlonのL2キャッシュはCPUコアの1/2である350MHzであるのに対して、新Athlonはフルスピードの700MHzとなっている。

　このコーナーでも利用しているBusiness Winstone 99や、SYSMark2000といった、いわゆるアプリケーションベンチマークではL2キャッシュの動作速度が速ければ速いほど、よりハイスコアがでる傾向がある。Business Winstone 99やSYSMark2000などは、Microsoft Word、Excel、Webブラウザといったビジネスアプリケーションの実在のコードを利用して処理能力を計測する。そうしたアプリケーションベンチマークで、L2キャッシュが速ければ速いほどよい結果がでるということは、L2キャッシュの動作速度をあげれば、ビジネスアプリケーションを利用する際の処理能力が向上すると言える。このため、L2キャッシュをオンダイにすることは、PC用CPUの1つのトレンドになっており、既にIntelはCeleron、そして'99年の10月にリリースしたCoppermineコアのPentium IIIなどでL2キャッシュのオンダイ化を済ませている。これに対して、AMDは'99年の3月にL2キャッシュをオンダイにしたK6-IIIをリリースしたものの、その後発売されたAthlonでは再びL2キャッシュはオフダイに戻っていた。

　しかし、今回発表された「AMD Athlonプロセッサ（高性能フルスピード・キャッシュ内蔵）」では、その名のとおりL2キャッシュがオンダイとなり、Athlon 700MHzの場合もL2キャッシュの動作クロックは700MHzとなっており、従来に比べて大きなパフォーマンスアップが期待できる。ただし、L2キャッシュの容量は従来のAthlonが512KBであったのに対して、256KBと半分になっている。このため、L2キャッシュの容量が処理能力に影響を与えるようなアプリケーション（特に大容量のデータを扱うハイエンドアプリケーションやマルチメディアアプリケーションなど）では逆に処理能力が下がる可能性がある。しかし、新Athlonにはそれを補う仕組みが採用されている。それが、「エクスクルーシブキャッシュアーキテクチャ」だ。

　「エクスクルーシブキャッシュアーキテクチャ」とは、L1キャッシュ、L2キャッシュという2つのキャッシュに格納されるデータを排他的に制御する仕組みのことで、L1キャッシュにデータがある場合、同じデータはL2キャッシュから削除され、逆にL2キャッシュにデータがある場合にはL1キャッシュからは削除される。これらのコントロールは内蔵されているキャッシュコントローラにより、ハードウェア的に行なわれるので、アプリケーションからみればL1（128KB）＋L2（256KB）の合計384KBが、1つのキャッシュとして見えることになる。この点は、インターネット・ストリーミングSIMD拡張命令（SSE）で、ソフトウェアが明示的に読み込みを指示しなければならないPentium IIIに比べて優れている点ではある。ただし、エクスクルーシブキャッシュがどの程度有効であるかは未知数であり、そうした意味ではベンチマークなどを利用した評価を行なう必要があるだろう。

　CPUの形状は、従来のAthlonが採用していたSlot Aのモジュールタイプに加えて、Socket A（462ピン）という新しいソケットで利用できるPGAタイプ（実際にはFC-PGA）が追加されている。AMDでは、新Athlonの中心はSocket Aであり、Slot AはOEMメーカーなどの特別の要望に応じて出荷するものであるとしており、リテール市場にはSocket A版のみを出荷するとしている。バルク品も販売される秋葉原ではどちらも並んでいるので特に問題はないが、今後はSocket Aが主流になるのは目に見えている。そうした意味では、既にマザーボードを持っていてその資産を生かしたいというユーザー以外は、Socket Aを選択した方がいいだろう。

●「ハイスペック」なバリューCPUであるDuron

　AMDがAthlonテクノロジを利用したバリューPC向けCPUとして投入したのが「AMD Duronプロセッサ」（以下Duron）だ。クロックは700MHz、650MHz、600MHzの3製品だが、AMDが公開しているデータシートによれば550MHzの製品も用意されており、OEMメーカーなどのリクエストによっては生産される可能性がある。DuronはL2キャッシュの容量が64KBとなっている点を除けばAthlonと全く同じであり、これまでのバリューPCでは考えられないほど、ハイスペックとなっている。

　特に、IntelのCeleronと比べて高性能ぶりは突出している。例えば、システムバスは200MHz（100MHzのDDR）で、Celeronが未だ66MHzにとどまっているのに比べると、特筆に値する。このほか、L1キャッシュの容量もCeleronが32KB（命令16KB、データ16KB）に対して、128KB（命令16KB、データ64KB）となっており、実に4倍の容量だ。L2キャッシュは64KBと、Celeronの半分になっているが、Athlonのところでふれたようにエクスクルーシブキャッシュアーキテクチャを採用することで、その容量差を補っている。

　AthlonではSocket Aに加えてSlot Aも用意されることになったが、Duronに関してはSocket A版のみが用意される。Duronが利用されるバリューPCでは、スリムタワーやコンセプトPCのようなロープロファイル（背が低いこと）なケースが採用されることがほとんどで、そうした意味では妥当な選択だと言える。また、バリューPCでは重要な要素である消費電力の低さもDuronのもう1つの特徴だ。DuronではCPUコアの駆動電圧が1.5Vと、新Athlonの1.65Vに比べて低くなっている。筆者が試したところ、同じ700MHzであってもAthlonが非常に発熱するのに対し、Duronはそれほど発熱しなかった。

●Apollo KT133を搭載したSocket Aマザーボード

　現時点でAMD（およびサードパーティ）がSocket A用として用意しているチップセットは2つある。それがAMD自身のAMD-750チップセット（以下AMD-750）と、VIA TechnologiesのApollo KT133（以下KT133）の2製品だ（COMPUTEX TAIPEIではSiS730Sも発表されたが、搭載マザーボードはまだ出荷されていない）。

　このうち、AMD-750を搭載したSocket Aマザーボードを生産するメーカーは、現在わかっているだけでもBIOSTAR、GIGA-BYTE Technology、PC Chipsの3社だけで、それ以外のメーカーはいずれもKT133を採用したSocket Aマザーボードを作っている。この理由はAMD-750とKT133の仕様の違いだ。AMD-750はAMD自身が作ったチップセットとして、Athlon Duron用チップセットの中では最も信頼性が高く、性能面でもトップクラスという評価を受けている。しかし、スペック面ではAGPは2Xモード（533MB/秒）までのサポートであり、メモリもPC100 SDRAM（800MB/秒）しかサポートしていないなど、現在の基準から考えるとやや物足りない。これに対して、VIAのKT133はAGPは4Xモード（1GB/秒）、メインメモリはPC133 SDRAM（1GB/秒）に加えて、NECのVC SDRAMもサポートするなどスペック面でAMD-750を上回っている。「信頼性」などという言葉がカタログのスペック欄に全く書けないことを考えると、こうしたハイスペックはKT133をメーカーに魅力的に見せていると言える。また、AMD-750がもともとSlot Aをターゲットに開発されたものであるため、Socket Aに対応させるには信号線を蛇行させたりと、デザイン上の工夫を強いられるのに対して、KT133はもともとがSocket Aをターゲットに開発されたため、Socket Aに無理のないデザインで対応でき、マザーボードメーカーとしても設計が容易に行なえるというメリットがある。

　今回はSocket Aマザーボードとして2製品、MSIのMS-6340とSOLTEK COMPUTERのSL-75KVの2製品を入手した。MSIのMS-6340はmicroATXフォームファクタのマザーボードで、2本のDIMMソケット、AGPスロット、PCIスロット×3、CNR×1という構成になっている。ユニークなのは、AMR（Audio Modem Riser）ではなく、CNR（Communication and Network Riser）が装着されていることだろう。CNRはAMRにネットワーク系のファンクションを追加したスロットだが、KT133のサウスブリッジとして採用されているVIAのVT82C686Aは、ネットワークの機能が搭載されておらず基本的にはAMRでなんら問題がないはずだ。にも関わらず、CNRを採用したのは、今後はオーディオやモデムのライザーカードもAMRベースからCNRベースに移ると判断した（あるいはMSIは今後CNRを主力に考えている）ということなのだろう。従って、CNRがついているからといっても、ネットワークのライザーカードは利用できないので注意したい。

MSI MS-6340
Soltek SL-75KV

　SOLTEK COMPUTERのSL-75KVは、ATXフォームファクタのマザーボード、3つのDIMMソケット、AGP Proスロット、PCIスロット×4、PCI/ISA共通スロット×1というトラディショナルな構成になっている。本製品にはAMRスロットは用意されていないが、オーディオコーデックが標準で搭載されており特に困ることはないだろう。また、マザーボード上にはCRT出力と見られるパターンが残っている。これは、KT133とピン互換である統合型チップセットのKM133（VIAが開発中で、Savage4コアを統合したもの）のためだろう。マザーボードメーカーはKT133とKM133を同じPCB（基板）で作ることができるため、こうした設計にしているところは多い。このSL-75KVもそうした製品の1つと言える。

　新AthlonもDuronも、Socket A用のパッケージはFC-PGAを採用している。しかし、IntelのようにFC-PGAには従来のPPGAなどとは異なったCPUクーラーは必要にならない。これは、CPUの四隅にクーラーを支えるゴムが装着されているためで、PPGA用のCPUクーラーがそのまま利用することができる。今回筆者もCeleron 533MHzに付属してきた、やや大型のPPGA用CPUクーラーを利用したが、特に問題なく利用することができた。ただし、もちろん発熱量などはCeleronとAthlonでは全く異なるので、できればAthlonでの利用が確認されているCPUクーラーを利用したい。また、CPUにシリコングリスを塗らなかった時には、熱暴走と見られるエラーが多々発生した。従って、必ずシリコングリスは塗った方がいいだろう。

●ビジネス系テストでは大きなパフォーマンスアップを確認

　今回も定番となる7つのベンチマークテストを行なった。行なったベンチマークテストは、Winstone 99 Version 1.2に含まれるBusiness Winstone 99とHigh-End Winstone 99、WinBench 99 Version 1.1に含まれるCPUmark99とFPU WinMark、3DMark99 MAXに含まれる3DMarkと3D CPUMark、MultimediaMark99の7つだ（なお、各ベンチマークの詳細に関してはバックナンバーを参照していただきたい）。今回ベンチマークに利用したのは、新Athlon 800MHz、新Athlon 700MHz、Duronの700/650/600MHzの各クロックだ。マザーボードにはSOLTEK COMPUTERのSL-75KVを利用した。

　結論から言えば、Business Winstone 99やCPUmark99といった整数演算が重視されるようなベンチマークでは、新Athlonは旧Athlonを上回っただけでなく、同クロックのPentium IIIも上回った。しかし、これは順当で予想通りの結果といえる。なぜならば、旧Athlonは800MHzぐらいまでは、もともと整数演算系のベンチマークでもPentium IIIを上回っており、整数演算系の処理能力に多大な影響を与えるL2キャッシュの動作クロックが大きく向上しているわけだから、特に驚くに値しないだろう。Duronも予想通りの高性能を発揮しており、例えばCeleron 600MHzとDuron 600MHzを比較した場合、Celeronが29.4であるのに対してDuronが34.2が圧倒的に勝利を収めた（Winstoneで5近くも差がつくのであれば、圧倒的といっていいだろう）。さらに、Duronと旧Athlonの比較では、Duron 700MHzは旧Athlon 650MHzクラスとなっており、前評判通りの高い性能といってよい。

　ところが、浮動小数点系のアプリケーションではやや難しい結果となった。まず、High-End Winstone 99とMultimediaMark99のスコアだが、新Athlonが旧Athlonよりも、さらに場合によってはPentium IIIよりも低いという結果になった。まず、High-End Winstone 99における新Athlon 800MHzが31.6であるのに対して、旧Athlonは34、Pentium III 800EB MHz（Direct RDRAM利用）が33.2と、いずれも新Athlonが下回っている。これは、新Athlon 700MHz、Duronに共通する傾向で、High-End Winstone 99に関しては旧Athlonより遅く、Pentium IIIとは同等か場合によっては遅いと言える。原因は2つが考えられる。1つはチップセットに何らかの原因があるか、あるいはL2キャッシュの容量が減ったことに起因しているかだ。正直なところ、筆者はまだどちらとは特定できていないが、両方が複雑に絡み合った結果ではないかと予想している。なお、3DMark99 MAXの2つのテストでは順当な結果で、新Athlonが旧Athlon、Pentium IIIを上回った。

Business Winstone 99High-End Winstone 99
Duron 600MHz34.2 27.5
Duron 650MHz35.4 27.9
Duron 700MHz35.6 28.7
Athlon 700MHz（L2オンダイ）38.3 30.3
Athlon 800MHz（L2オンダイ）40.0 31.6
※全ベンチマークデータはこちら

CPUmark 99FPU WinMark
Duron 600MHz54.0 3,260
Duron 650MHz57.4 3,540
Duron 700MHz60.4 3,810
Athlon 700MHz（L2オンダイ）66.6 3,810
Athlon 800MHz（L2オンダイ）74.5 4,350
※全ベンチマークデータはこちら

3DMark99 Max3D CPUMarkMultimediaMark 99
Duron 600MHz5,691 10,187 1,505
Duron 650MHz5,881 10,601 1,612
Duron 700MHz6,028 11,088 1,695
Athlon 700MHz（L2オンダイ）6,338 12,349 1,745
Athlon 800MHZ（L2オンダイ）6,580 13,472 1,927
※全ベンチマークデータはこちら

●現時点では最強のパフォーマンスPC用＆バリューPC用CPU

　以上のように、High-End Winstone 99のスコアが低いことは気になるが、少なくともパフォーマンス面では新AthlonはおおむねPentium IIIを上回っており、現時点では最強のパフォーマンスPCといっていいだろう。また、Duronだが整数演算系のテストでも、浮動小数点系のテストでも同クロックのCeleronを大きく上回っており、パフォーマンスで見る限り弱点は1つもない（MultimediaMar99kが劣っているのは、MultimediaMarkがSSEにしか対応していないためだ）。

　最後に、価格と入手性についてふれておきたい。現時点では新AthlonはSocket Aが900～700MHz、Slot Aが850～700MHz、Duronは700/650/600MHzの3製品が秋葉原で販売されており取扱店も多く入手性は良いと言える。現在流通しているのはいずれもバルク品で、CPUクーラーは付属していないので別途入手する必要がある。価格はSocket Aの新Athlon 700MHzが2万円弱、Socket Aの新Athlon 900MHzが5万円台半ばと比較的お買い得な価格設定になっている。Duronに至ってはさらにお買い得で、700MHzが1万8千円前後、650MHzが1万3千円前後、600MHzが1万円前後となっている。ベンチマークによっては、同じクロックか、1クロック下のPentium IIIと同等という結果がでていることを考えると、この価格はK6ファミリー以来の「価格破壊」といっても過言ではないと思う。

　今後のAMDの課題は、早期にこの新AthlonとDuronをOEMメーカーに採用してもらうことだろう。現時点では大手PCメーカーでこの新Athlon採用をしているのは、日本ゲートウェイぐらいだ。また、Duronに至っては、富士通などがAMDのプレスリリースの中で採用の意向表明を行なっているものの、実際のリリースはまだされていない。特にDuronに関しては、統合型チップセットがまだないという点を指摘しておく必要があるだろう。大手PCベンダのバリューPCは、現在ほとんど例外なく統合型チップセットを採用しており、統合型チップセットのないバリューPCなど考えられない状況だ。

　SiS730Sはどうした？　という向きがあると思うが、PC業界関係者によれば、SiS730Sの実際の出荷は年末になる可能性がかなり高いという。その背景にあるのは、SiSが自社ファブを建設したために、従来のファウンダリであったUMCとトラブルになりUMCが生産を拒否したため、現在SiSは歩留まりの低い自社ファブのみでの生産を強いられていることがある。実際のところ主力製品であるPentium III/Celeron用のSiS630の生産も全く追いついておらず、日本の国内メーカーでもSiS630を採用した製品が出荷できなくなっているなどの問題を引き起こしているという。こうした状況で、SiS730Sを出荷するのはかなり難しいというのが業界関係者の一致した見方で、そうした意味ではVIA Technologiesが計画しているKM133に期待をかけるしかない状況のようだ（こちらも9月発表、年末に製品出荷というスケジュールで動いているようだ）。となると、DuronというせっかくよいCPUがあるのに、プラットフォームの問題で大手PCベンダに食い込めないという非常にもったいない状況になってしまう。AMDは早期にこの問題を解決しなければ、Duronの成功はおぼつかないと筆者は思う。

　しかし、統合型チップセットの必要性が低い自作PCのCPUとして考えると、価格面から考えても、性能面から考えても、新Athlon、Duronともに、「最強のパフォーマンスPC用CPU」、「最強のバリューPC用CPU」という称号を与えるのにふさわしいと言える。あとは、DDR SDRAMが使えるようになる「AMD-760チップセット」を心待ちにしたい。このAMD-760により、新Athlonの処理能力がさらに向上する可能性があり、次のショッピングリストのトップに「AMD-760」を入れて秋まで待ちたいと思う。

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【6月17日】“Spitfire”こと低価格PC向けのSocket A用CPU「Duron」登場
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http://www.watch.impress.co.jp/akiba/hotline/20000617/etc_slotatb.html
【6月24日】Socket Aに対応したマザーボードが新たに3種類登場
Microstar、FIC、Soltekの製品が出回る
http://www.watch.impress.co.jp/akiba/hotline/20000624/socketa_mb.html

□バックナンバー

（2000年6月26日）

[Text by 笠原一輝@ユービック・コンピューティング]

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ウォッチ編集部内PC Watch担当 pc-watch-info@impress.co.jp