Angel Halo

Intelが次期CPU「Meteor Lake」の詳細を明らかにした。

Eコアが2種類に？

Intelは第12世代CoreのAlder Lakeから、高性能コアであるPコア、高効率コアであるEコアの異なるCPUを混載するハイブリッドアーキテクチャを採用した。
これによって、重い処理はPコアが担当し、繰り返し処理が多い軽めの処理をEコアが担当するという、スレッドを分業化させて性能と省電力性を両立するスタイルを確立した。
ただ、この処理を分ける部分、つまりIntel Thread Directorと呼ばれる部分が、ちゃんと処理を正しく振り分けないと、思わぬミスマッチが発生するという問題があるのだが、これも時間とともに改良され、大凡問題なく敵した形で処理が行われるようになり、かなりの性能を発揮するに至っている。
今回、Intelが情報を開示した「Meteor Lake」は、CPUそのものがチップレット構造を採り、CPU部分であるコンピュートタイル、GPU部分であるグラフィックスタイル、汎用処理を受け持つSoC部分と思しきSoCタイル、I/Oを受け持つIOタイルの4つのチップレット(Intelはこれをタイルと呼んでいる)をベースタイルの上に3D方向に積層させて構成している。
PコアやEコアは、この中のコンピュートタイルの中の話ではあるのだが、CPUそのものがチップレット構造を採り、さらにその中にも分業構成を取り込む事で、Meteor Lakeの高性能、省電力を実現している。
しかも今回は省電力を担うEコアも、さらに低電力で動作するEコアを別で搭載することで、ARM CPUにより近づくための省電力化が実現しているという。
より詳細なセッティングを可能にしたが、より複雑化した感もあるが、Meteor Lakeはここ最近の中では大きな変革をもったCPUになったと言える。

NPU搭載

Meteor Lakeから、IntelのCPUにもAI用のユニットを搭載している。
それをNPUと言ったりするのだが、昨今は生成AIでのテキスト生成、画像生成、音声認識などの処理がトレンドという事もあって、IntelもこのMeteor Lakeから搭載する事を発信していた。
ただ、今まではこのNPUの詳細が説明されていなかったのだが、Intelはついにその情報を公開した。
Intelが買収したMovidiusという企業が開発してきたVPUがベースとなっているようで、低消費電力でAI推論が可能になる特徴があるという。
このNPUは、前述説明したSoCタイルに内蔵されており、2つのNeural Compute Engineという演算器を持っている。このEngineがマシンラーニングやディープラーニングの処理を行うのだが、演算としてはFP16とINT8の制度を利用して行列演算する。1つのEngineあたり1クロックサイクルで2,048の処理が可能で、NPU内部にはScratchpad RAMというローカルメモリ(SRAM)が内蔵されている。低消費電力で効率がよいのは、この内蔵したメモリを利用する事によって、SoCタイルにあるメモリコントローラへ頻繁にアクセスしなくても演算が可能になっている事に起因する。
具体的な性能指標として、Intelが公開した情報によると、CPUで43.3秒かかる画像生成処理に対し、GPUは14.5秒、NPUだと20.7秒との事。GPUの方が処理が速いじゃないかと思うかもしれないが、消費電力ではCPUが40W、GPUが37Wに対しNPUはわずか10Wと電力効率はCPUに比して7.8杯になるという。
AMDのRyzen 7040シリーズにもRyzen AIというNPUのようなユニットが搭載されているが、今後はCPU部分だけでなく、NPU部分の性能も評価対象となるのではないかと考えると、ヘテロジニアスコア(異種混合コア)は評価がとても難しいと考えざるを得ない。

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