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後藤弘茂のWeekly海外ニュース

Coppermineの遅れで揺れるモバイルPentium III


●Coppermineの遅れがモバイルPentium III計画に影響

 Pentium IIIへの移行と0.18ミクロンプロセスへの移行で、モバイルMPUの高パフォーマンス化を計画するIntel。しかし、その計画には、デスクトップ版の「0.18ミクロン版Pentium IIIプロセッサ(Coppermine)」の遅れ(600MHz以上版は9月が11月にずれ込んだ)が大きく影を落としている。というのは、その影響で、「モバイルPentium III(モバイルCoppermine)」の仕様と製品ロードマップも大きく変わってしまったからだ。しかも、以前このコラムで指摘したように、もし問題がプロセス技術自体にあった場合は、さらに製品スケジュールがずれ込み、モバイルの高性能化の計画が根本から瓦解する可能性がある。


●モバイルCoppermineはもともと1.35Vの計画

 まず、モバイルCoppermineの本来の計画をもう一度点検してみよう。パフォーマンスノートPCに投入するモバイルCoppermineは、バッテリ駆動時には消費電力を9.5W(Typical)以下に抑えて、そのワク内で高クロック化をはかる。しかし、AC電源時にはクロックと電圧を上げるGeyservilleテクノロジでデスクトップに迫るクロックに引き上げる。OEMメーカーによると、この時の熱設計の基準は16Wとされているという。

 プロセッサの消費電力は、ダイ(半導体本体)が同じなら「電圧の二乗×動作クロック」に比例する。そのため、電圧を少し落とすことができれば、消費電力を大きく下げることができる。Intelの計画では、CoppermineのGeyservilleでは、1.35V(バッテリ駆動時)と1.6V(AC電源時)に電圧をスイッチすると言われている。現在のIntelのモバイルMPUが1.5~1.6Vであることを考えると、1.35Vはずい分低いように感じられるかもしれない。しかし、今年2月に開催されたIntelの開発者向けカンファレンス「IDF」でも、Intelは次世代のモバイル向けMPUの電圧を1.3Vだと説明しているため信憑性は高い。


●16Wの熱設計なら700MHzのPentium IIIを搭載可能

 Intelは、当初の計画では、この1.35V駆動のモバイルCoppermineを、450MHzと500MHzで提供する予定だったと言われている。そしてOEMメーカーによると、450MHzの消費電力は、7.2Wと説明されていたという。

 この数字も、ロジカルで信憑性が高い。というのは、昨年秋のIDFでは、製造プロセスが1世代微細化すると同クロックの同じアーキテクチャのMPUの消費電力は約60%になると説明しているからだ。モバイルPentium II(Dixon)は366MHzで9.5W、これを450MHzに換算すると11.7Wで、その60%というと7Wになる。つまり、計算上はぴったり合っている。

 そこで、この数字を正しいものとして、Intelが当初予定していたモバイルCoppermineの消費電力を計算すると次のようになる。

450MHz 7.2W
500MHz 8W
550MHz 8.8W

 つまり、550MHzまでが、9.5Wのワク内で達成できるわけだ。実際に、Coppermineが遅れる前の情報では、Intelは来年Geyservilleなしで550MHzのモバイルCoppermineを出すことになっていた。

 では、その同じモバイルCoppermineの電圧をGeyservilleで1.6Vにしてクロックを上げると、消費電力はどうなるか。以下が試算の結果だ。

600MHz 13.5W
650MHz 14.6W
700MHz 15.7W

 この通りなら、16Wの熱設計なら700MHzまでをノートに載せられることになる。実際、IntelはモバイルCoppermineでは700MHzまでを現在計画しており、この計算にぴったり当てはまる。つまり、1.6Vで駆動するなら、Geyservilleの上限は700MHzになるわけだ。


●1.6Vに変更になったモバイルCoppermineの謎

 以上が、モバイルCoppermineのクロックと消費電力の推測だ。じつにきれいにまとまっており、Intelの製品計画とも合致しているため信憑性は高いと思われる。

 ところが、Coppermineの遅れが発表されてからあとは、これが狂い始めてしまう。すでに報じたように、Geyservilleテクノロジの導入は来年にずれ込んだが、それだけでなく電圧も変わった。

 複数の業界筋からの情報によると、1.35Vで登場するはずだったモバイルCoppermineのコア電圧が、1.6Vに変更になったという。これは、最初のモバイルCoppermineでは、1.6Vでなければ、450/500MHzで動かないことがわかった、という可能性が高い。バッテリ駆動時の電圧がそもそも1.6Vになってしまうのなら、当然Geyservilleで電圧を上げてクロックを上げることもできなくなる。だから、Geyservilleがずれ込んだのも当然だ。

 しかし、この1.6Vという情報が本当だとすると、ちょっとおかしなことがある。それは1.6V駆動の450/500MHz版は、計算上は9.5Wに収まらなくなってしまうからだ。電圧は消費電力に二乗で利いてくるので、1.6V駆動の時の消費電力は1.35V駆動の時の1.4倍になるはずだ。そうすると、450/500MHz版は確実に10Wを超えてしまう。

 そのため、Intelが1.6VでモバイルCoppermineを出すという情報には疑問が残る。単純に計算すると、1.6Vでは、そのままでは投入できないはずだからだ。こうした疑問を考えると、モバイルCoppermineはロードマップか仕様がまだ変わる可能性が考えられる。


●ミニノート専用の400MHz版モバイルCoppermine

 モバイルCoppermineの仕様変更は、ミニノート用MPUにも大きな影響を与えている。

 オリジナルの計画では、Intelはミニノート用に0.25ミクロンでは低消費電力版MPUを出すが、0.18ミクロンでは、当初は特別な低消費電力版を用意する計画がなかった。モバイルCoppermineの450MHz版をそのまま持ってくる予定でいたのだ。それは、モバイルCoppermineの駆動電圧が1.35Vだったために、消費電力が比較的小さかったからだと思われる。

 ところが、450/500MHzのモバイルCoppermineが1.6Vになってしまったことで、これも変わった。現在では、ミニノート専用に、1.35VのモバイルCoppermineの400MHz版を出す計画になっていると言われる。なぜ400MHzかというと、それはCoppermineの現在のクロックの上限が500MHzだからだ。

 一般的に、MPUは高い電圧をかけると高いクロックで動作する。同じMPUに低い電圧を供給すると、低いクロックでしか動かない。これをモバイルCoppermineのケースに当てはめると、もともとの計画では1.6Vで600MHz以上で動くチップを、1.35Vで500MHzで動かすという話だった。ところが、500MHzで動かすのに1.6Vが必要なチップしか採れないとなると、1.35Vでは400MHzでしか動かないということになる。乱暴に言ってしまうと、だいたいこのようなストーリーで400MHzになったと思われる。

 Intelは、この400MHz版Pentium IIIと同じコアを使ったモバイルCeleron(Coppermine-128K) 400MHz版も、バリューミニノート向けに投入すると見られている。


●ミニノートでは1.1Vの超低電圧も計画

 モバイルCoppermineの仕様変更で、ミニノート向けに低電圧版を投入することになったIntelだが、ミニノート向けには低電圧版をどんどん投入してゆくという計画は、もともと持っていた。例えば、今年2月のIDFでは、ミニノート向けに来年前半に1.1Vの低電圧版MPUを投入する計画を明らかにしている。

  '98年後半 '99年前半 '99年後半 2000年前半 2000年後半
パフォーマンス 2.45~1.6 1.6 1.6~1.5~1.3 1.5~1.3 1.5~1.3
ミニノート 2.45~1.5 1.5 1.5~1.3 1.3~1.1 1.1

 現在は、この表の1.5Vのところにいる。0.18ミクロンでは、そして1.3V台に持ってきて、来年には同じ0.18ミクロンでさらに低電圧化を図り、1.1V台まで下げる予定でいたわけだ。Intelは、同じプロセステクノロジ世代でも、「素材を改良したり内部抵抗を下げる工夫をすることで、低電圧・低消費電力化を進めていく」(インテル日本法人)という。0.18ミクロンでも、それをやるということだ。

 Intelは、昨秋のIDFでは、2000年のミノニートでは、MPUと2次キャッシュを合わせた消費電力を5Wに抑えるという公約を掲げていた。1.1Vは、その消費電力を実現するための目標電圧だったと思われる。計算上は、1.1VのモバイルCoppermine 450MHz版は4.8W程度、500MHz版が5.3W程度になるはずだからだ。

 しかし、この計画もCoppermine自体が揺れている現状では、どうなるかわからない。1.35Vの450MHz以上版が見えてこないと、それ以上の低電圧化は見込みが立たないだろう。原理的には、Geyservilleが登場する時点で、Intelは500MHz版を1.35Vで動かすことができるようになっているはずだ。つまり、低電圧版が見込めるとしたら、Geyservilleが登場してからということになる。


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('99年7月30日)

[Reported by 後藤 弘茂]


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