Coffee Lakeマイクロアーキテクチャ

Coffee Lake（コーヒーレイク）とは、インテルによって開発されたマイクロプロセッサである。2017年9月24日に正式発表され^[1][2]、第8世代Intel Coreプロセッサとして製品化された^[3]（一部のモデルはCoffee Lake Refreshとして2018年10月8日に正式発表され、第9世代Intel Coreプロセッサとして製品化された）。

Coffee Lake

生産時期	2017年9月[1]から
生産者	インテル
プロセスルール	14nm
アーキテクチャ	x86
マイクロアーキテクチャ	Skylake
命令セット	Intel 64
コア数	2から8 （スレッド数：2から16）
ソケット	LGA1151v2
世代	第8世代、第9世代
前世代プロセッサ	Kaby Lake
次世代プロセッサ	Comet Lake Ice Lake
L1キャッシュ	コアあたり64KB （命令32KB, データ32KB）
L2キャッシュ	コアあたり256KB
L3キャッシュ	コアあたり最大2MB
L4キャッシュ	最大128MB
GPU	Intel Graphics
ブランド名	Core i9 Core i7 Core i5 Core i3 Pentium Celeron Xeon

なお、本項では便宜上、モバイル向けの第8世代Intel CoreプロセッサであるWhiskey Lake（ウイスキーレイク）についても記述する。

概要

10nmプロセス立ち上げの更なる遅延により同じ14nmプロセスであるKaby Lakeの後継として用意された^[4]。CPUコア数の増加やブーストクロックの向上など性能強化が図られているが、マイクロアーキテクチャはSkylakeのままである。製造プロセスも14nmプロセスと変わっていないが、14nm++としてゲートピッチを84nmに緩めるなどクロック向上のために最適化されている。また、CNL-PCHをワンパッケージ化したものは開発コードが異なり、Whiskey Lakeとなっている。

2018年には更にCPUコア数を増やしたCoffee Lake Refreshが投入されたが、製造プロセスは変わっていないためダイサイズが増加する一方となった。これにチップセットの14nm化も重なりプロセッサの供給不足が発生した^[5]。同年には、8086発売40周年を記念し、Coffee Lakeマイクロアーキテクチャに基づくデスクトップ向けのCore i7-8086Kが限定品として発売された。記念品的要素もあり、モデル名は敢えて付番法則に則っていない。実質的にはCoffee Lakeとして（Refreshを除けば）最速のCPUである。またCore i7-8086Kの最大周波数は Intelのx86互換CPUとしては、単一のコアで初めて5GHzにも達する。これは8086の規定クロックである、5MHzのちょうど1000倍となっている点も記念碑的なポイントと言える。

この世代にP6から続くアウト・オブ・オーダー実行を起因としたサイドチャネル攻撃に対する脆弱性が明らかとなり^[6]、これに対する性能低下を補うためにハードウェアによる緩和策が進められるようになった^[7]。

この世代よりWindows 11以降のWindowsに正式かつ、完全対応している。ただし、Windows 11以降のWindowsをアップグレードインストール、または新規インストールする場合はセキュアブートやTPM2.0等の各種セキュリティデバイスが必要となる。

特徴

• 14nm++プロセス（14nm+と比べて約5.8%の性能向上^[8]）
• Skylakeコア (CPUコア数の増加、最大8コア)
• DDR4-2666対応 (DDR3には非対応)
• UHD Graphics 600 シリーズ (最大ブーストクロックが向上)
• ソケット1151 (Kaby Lakeと電気的互換性なし^[9])
• 300 シリーズのチップセット
• USB 3.1のサポート (Gen2には14nmのCNL-PCH版が対応)

プロセスルール

プロセスルールは Kaby Lake から更に最適化が行われている^[2]。

マイクロアーキテクチャ	プロセスルールの名称
Broadwell Skylake	14nm
Kaby Lake Kaby Lake Refresh Amber Lake	14nm+
Coffee Lake Coffee Lake Refresh Whiskey Lake	14nm++

脆弱性対応

→詳細は「en:Transient execution CPU vulnerability」を参照

インテルはMeltdown、Spectreなどの脆弱性に対し、マイクロコードやソフトウェアの変更による緩和を進めたが一部のワークロードでは大きな性能低下を引き起こすため、ハードウェアレベルでの防御ができるようCoffee Lake Refresh、およびWhiskey Lake以降のCPUに変更を加えた。2019年にはCascade Lakeで更なる対応が進むなど対策を進めている^[10]。

公称	Variant	概要	Cascade Lake Ice Lake	Whiskey Lakeの一部、 Coffee Lake Refreshの一部 Comet Lake	Whiskey Lake Coffee Lake Refresh	Coffee Lake Amber Lake 及びそれ以前のCPU
Spectre	1	条件付き分岐における 境界チェックの回避	OS/VMM
	2	分岐先のインジェクション	ハードウェア + OS		ファームウェア + OS
Meltdown	3	不正なデータキャッシュの読み込み	ハードウェア			ファームウェア
	3a	不正なシステムレジスタの参照	ハードウェア	ファームウェア
	4	書込み前メモリの参照	ハードウェア + OS		ファームウェア + OS
Foreshadow (L1TF)		L1キャッシュへの不正なアクセス	ハードウェア			ファームウェア

製品一覧

Coffee Lake

デスクトップ向け

コア数がi7・i5は6つ、i3は4つに増えた事が最大の特徴である。これにより、マルチスレッド性能が大幅に向上した。ハイパースレッディング・テクノロジーはi7、Pentium Goldのみに採用されている。

また、ソケットは先代と共通のLGA1151であり、Z170やZ270といったチップセットを搭載したマザーボードとの物理的互換性はあるが、インテルがそれを許可しなかったため、Intel 300 Seriesを搭載したマザーボードの購入（買い替え）が必要となる。

インテル側は「電源回路の差異」を理由にしているが、マザーボードメーカーであるASUSのスタッフによって否定され、非公式ながらBIOSの改造でZ170やZ270で起動させることも可能である^[11]。実演したコアユーザーも存在する。

Coffee Lake-S

• 対応ソケット: LGA1151v2

Coffee Lake-S

ブランド	型番	CPU					GPU				TDP (W)	対応メモリ
		コア数 （スレッド数）	クロック (GHz)		キャッシュ (MB)		型番	EU数	クロック (MHz)
			定格	ターボ	L2	L3			定格	ターボ
Core i7	8086K	6 (12)	4.0	5.0	1.5	12	UHD 630	24	350	1200	95	DDR4-2666
	8700K		3.7	4.7
	8700		3.2	4.6							65
	8700T		2.4	4.0							35
Core i5	8600K	6 (6)	3.6	4.3		9				1150	95
	8600		3.1								65
	8600T		2.3	3.7							35
	8500		3.0	4.1						1100	65
	8500T		2.1	3.5							35
	8400		2.8	4.0						1050	65
	8400T		1.7	3.3							35
Core i3	8350K	4 (4)	4.0	N/A	1	8				1150	91	DDR4-2400
	8300		3.7								62
	8300T		3.2							1100	35
	8100		3.6			6					65
	8100F						N/A
	8100T		3.1				UHD 630	24	350	1100	35
Pentium Gold	G5600	2 (4)	3.9		0.5	4					54
	G5500		3.8
	G5500T		3.2							1050	35
	G5400		3.7				UHD 610	12			58
	G5400T		3.1								35
Celeron	G4920	2 (2)	3.2			2					54
	G4900		3.1
	G4900T		2.9							1000	35

Coffee Lake Refresh

2018年10月8日に発表された。最大8コア^[12]の構成になり、特にCore i9の9900Kと9900KFに関してはインテルの量産CPUとしては初の5GHz駆動に至ったことが特徴である。Core i7、Core i9ではSandy Bridgeマイクロアーキテクチャ以来、7世代ぶりとなるヒートスプレッダとコアの間にソルダリング(STIM)を採用することで放熱能力が向上した。またMeltdown V3、L1TFの脆弱性に関してハードウェアでの緩和が行われた^[13](一部のSKUを除く)。ソケット形状は第8世代のものと同一で互換性が保たれている。

Coffee Lake-S Refresh

ブランド	型番	CPU					GPU				TDP (W)	対応メモリ
		コア数 （スレッド数）	クロック (GHz)		キャッシュ (MB)		型番	EU数	クロック (MHz)
			定格	ターボ	L2	L3			定格	ターボ
Core i9	9900KS	8 (16)	4.0	5.0	2	16	UHD 630	24	350	1200	127	DDR4-2666
	9900K		3.6								95
	9900KF						N/A
	9900		3.1				UHD 630	24	350	1200	65
	9900T		2.1	4.4							35
Core i7	9700K	8 (8)	3.6	4.9		12					95
	9700KF						N/A
	9700		3.0	4.7			UHD 630	24	350	1200	65
	9700F						N/A
	9700T		2.0	4.3			UHD 630	24	350	1200	35
Core i5	9600K	6 (6)	3.7	4.6	1.5	9				1150	95
	9600KF						N/A
	9600		3.1				UHD 630	24	350	1150	65
	9600T		2.3	3.9							35
	9500		3.0	4.4						1100	65
	9500F						N/A
	9500T		2.2	3.7			UHD 630	24	350	1100	35
	9400		2.9	4.1						1050	65
	9400F						N/A
	9400T		1.8	3.4			UHD 630	24	350	1050	35
Core i3	9350K	4 (4)	4.0	4.6	1	8				1150	91	DDR4-2400
	9350KF						N/A
	9320		3.7	4.4			UHD 630	24	350	1150	62
	9300			4.3
	9300T		3.2	3.8						1100	35
	9100		3.6	4.2		6					65
	9100F						N/A
	9100T		3.1	3.7			UHD 630	24	350	1100	35
Pentium Gold	G5620	2 (4)	4.0	N/A	0.5	4					54
	G5600T		3.3							1050	35
	G5420		3.8				UHD 610	12			54
	G5420T		3.2								35
Celeron	G4950	2 (2)	3.3			2					54
	G4930		3.2
	G4930T		3.0							1000	35

サーバー向け

Coffee Lake-S

• 対応ソケット: LGA1151v2

Coffee Lake-S

ブランド	型番	CPU					GPU				TDP (W)	対応メモリ
		コア数 （スレッド数）	クロック (GHz)		キャッシュ (MB)		型番	EU数	クロック (MHz)
			定格	ターボ	L2	L3			定格	ターボ
Xeon	E-2186G	6 (12)	3.8	4.7	1.5	12	UHD P630	24	350	1200	95	DDR4-2666
	E-2176G		3.7								80
	E-2146G		3.5	4.5						1150
	E-2136		3.3				N/A
	E-2126G	6 (6)					UHD P630	24	350	1150
	E-2174G	4 (8)	3.8	4.7	1	8				1200	71
	E-2144G		3.6	4.5						1150
	E-2134		3.5				N/A
	E-2124G	4 (4)	3.4				UHD P630	24	350	1150
	E-2124		3.3	4.3			N/A
	E-2104G		3.2	N/A			UHD P630	24	350	1000	65

Coffee Lake-S Refresh

ブランド	型番	CPU					GPU				TDP (W)	対応メモリ
		コア数 （スレッド数）	クロック (GHz)		キャッシュ (MB)		型番	EU数	クロック (MHz)
			定格	ターボ	L2	L3			定格	ターボ
Xeon	E-2288G	8 (16)	3.7	5.0	2	16	UHD P630	24	350	1200	95	DDR4-2666
	E-2278G		3.4								80
	E-2286G	6 (12)	4.0	4.9	1.5	12					95
	E-2276G		3.8								80
	E-2246G		3.6	4.8
	E-2236		3.4				N/A
	E-2226G	6 (6)		4.7			UHD P630	24	350	1200
	E-2274G	4 (8)	4.0	4.9	1	8					83
	E-2244G		3.8	4.8							71
	E-2234		3.6				N/A
	E-2224G	4 (4)	3.5	4.7			UHD P630	24	350	1200
	E-2224		3.4	4.6			N/A

モバイル向け

最大6コアに強化され、モバイル向けとしては初めてCore i9ブランドのCPUが登場した。

Coffee Lake-B

Coffee Lake-B

ブランド	型番	CPU					GPU				TDP (W)	対応メモリ
		コア数 （スレッド数）	クロック (GHz)		キャッシュ (MB)		型番	EU数	クロック (MHz)
			定格	ターボ	L2	L3			定格	ターボ
Core i7	8700B	6 (12)	3.2	4.6	1.5	12	UHD 630	24	350	1200	65	DDR4-2666
Core i5	8500B	6 (6)	3.0	4.1		9				1100
	8400B		2.8	4.0						1050
Core i3	8100B	4 (4)	3.6	N/A	1	6

Coffee Lake-H

Coffee Lake-H

ブランド	型番	CPU					GPU				TDP (W)	対応メモリ
		コア数 （スレッド数）	クロック (GHz)		キャッシュ (MB)		型番	EU数	クロック (MHz)
			定格	ターボ	L2	L3			定格	ターボ
Xeon	E-2186M	6 (12)	2.9	4.8	1.5	12	UHD P630	24	350	1200	45	DDR4-2666 LPDDR3-2133
	E-2176M		2.7	4.4
Core i9	8950HK		2.9	4.8			UHD 630
Core i7	8850H		2.6	4.3		9				1150
	8750H		2.2	4.1						1100
Core i5	8400H	4 (8)	2.5	4.2	1	8
	8300H		2.3	4.0						1000
Core i3	8100H	4 (4)	3.0	N/A		6						DDR4-2666

Coffee Lake-H Refresh

ブランド	型番	CPU					GPU				TDP (W)	対応メモリ
		コア数 （スレッド数）	クロック (GHz)		キャッシュ (MB)		型番	EU数	クロック (MHz)
			定格	ターボ	L2	L3			定格	ターボ
Xeon	E-2286M	8 (16)	2.4	5.0	2	16	UHD P630	24	350	1250	45	DDR4-2666 LPDDR3-2133
	E-2276M	6 (12)	2.8	4.7	1.5	12				1200
Core i9	9980HK	8 (16)	2.4	5.0	2	16	UHD 630			1250
	9880H		2.3	4.8						1200
Core i7	9850H	6 (12)	2.6	4.6	1.5	12				1150
	9750H			4.5
	9750HF						N/A
Core i5	9400H	4 (8)	2.5	4.3	1	8	UHD 630	24	350	1100
	9300H		2.4	4.1						1050
	9300HF						N/A

Coffee Lake-U

Coffee Lake-U

ブランド	型番	CPU						GPU				TDP (W)	対応メモリ
		コア数 （スレッド数）	クロック (GHz)		キャッシュ (MB)			型番	EU数	クロック (MHz)
			定格	ターボ	L2	L3	L4			定格	ターボ
Core i7	8569U	4 (8)	2.8	4.7	1	8	128	Iris Plus 655	48	300	1200	28	DDR4-2400 LPDDR3-2133
	8559U		2.7	4.5
	8557U		1.7					Iris Plus 645			1150	15
Core i5	8279U		2.4	4.1		6		Iris Plus 655				28
	8269U		2.6	4.2							1100
	8259U		2.3	3.8							1050
	8257U		1.4	3.9				Iris Plus 645				15
	8260U		1.6				N/A	UHD 620	24		1100
Core i3	8109U	2 (4)	3.0	3.6	0.5	4	128	Iris Plus 655	48		1050	28
	8140U		2.1	3.9			N/A	UHD 620	24		1000	15

組み込み向け

Coffee Lake-S

• 対応ソケット: LGA1151v2

Coffee Lake-S Refresh

ブランド	型番	CPU					GPU				TDP (W)	対応メモリ
		コア数 （スレッド数）	クロック (GHz)		キャッシュ (MB)		型番	EU数	クロック (MHz)
			定格	ターボ	L2	L3			定格	ターボ
Xeon	E-2278GE	8 (16)	3.3	4.7	2	16	UHD P630	24	350	1200	80	DDR4-2666
	E-2278GEL		2.0	3.9							35
	E-2226GE	6 (6)	3.4	4.6	1.5	12					80
Core i7	9700E	8 (8)	2.6	4.4	2		UHD 630			1150	65
	9700TE		1.8	3.8							35
Core i5	9500E	6 (6)	3.0	4.2	1.5	9				1100	65
	9500TE		2.2	3.6							35
Core i3	9100E	4 (4)	3.1	3.7	1	6				1050	65	DDR4-2400
	9100TE		2.2	3.2							35

Coffee Lake-H

Coffee Lake-H Refresh

ブランド	型番	CPU					GPU				TDP (W)	対応メモリ
		コア数 （スレッド数）	クロック (GHz)		キャッシュ (MB)		型番	EU数	クロック (MHz)
			定格	ターボ	L2	L3			定格	ターボ
Xeon	E-2276ME	6 (12)	2.8	4.5	1.5	12	UHD P630	24	350	1150	45	DDR4-2666
	E-2276ML		2.0	4.2							25
	E-2254ME	4 (8)	2.6	3.8	1	8				1100	45
	E-2254ML		1.7	3.5							25
Core i7	9850HE	6 (12)	2.7	4.4	1.5	9	UHD 630			1150	45
	9850HL		1.9	4.1							25
Core i3	9100HL	4 (4)	1.6	2.9	1	6				1100
Pentium Gold	G5600E	2 (2)	2.6	3.1	0.5	4				1050	35
Celeron	G4930E		2.4	N/A		2	UHD 610	12				DDR4-2400
	G4932E		1.9								25

Whiskey Lake

2018年8月28日に発表された15W以下のモバイル向けの第8世代Intel Coreプロセッサ。パッケージ内に搭載されているPCHが14nmのCNL-PCHに変更され、USB 3.1 Gen2にネイティブ対応、Wi-Fi/BluetoothのMACを統合、オーディオDSPがクアッドコアとなった。また、Meltdown V3、L1TFの脆弱性にハードウェアでの緩和が行われた^[10]。なお、Core i7-8665UとCore i5-8365Uについては19年第2四半期の発売となっており、vProに対応するなど機能等の向上が見られる。

モバイル向け

Whiskey Lake-U

Whiskey Lake-U

ブランド	型番	CPU					GPU				TDP (W)	対応メモリ
		コア数 （スレッド数）	クロック (GHz)		キャッシュ (MB)		型番	EU数	クロック (MHz)
			定格	ターボ	L2	L3			定格	ターボ
Core i7	8665U	4 (8)	1.9	4.8	1	8	UHD 620	24	300	1150	15	DDR4-2400 LPDDR3-2133
	8565U		1.8	4.6
Core i5	8365U		1.6	4.1		6				1100
	8265U			3.9
Core i3	8145U	2 (4)	2.1		0.5	4				1000
Pentium Gold	5405U		2.3	N/A		2	UHD 610	12		950		DDR4-2133 LPDDR3-1866
Celeron	4305U	2 (2)	2.2							900
	4205U		1.8

組み込み向け

Whiskey Lake-U

Whiskey Lake-U

ブランド	型番	CPU					GPU				TDP (W)	対応メモリ
		コア数 （スレッド数）	クロック (GHz)		キャッシュ (MB)		型番	EU数	クロック (MHz)
			定格	ターボ	L2	L3			定格	ターボ
Core i7	8665UE	4 (8)	1.7	4.4	1	8	UHD 620	24	300	1150	15	DDR4-2400 LPDDR3-2133
Core i5	8365UE		1.6	4.1		6				1050
Core i3	8145UE	2 (4)	2.2	3.9	0.5	4				1000
Celeron	4305UE	2 (2)	2.0	N/A		2	UHD 610	12				DDR4-2133 LPDDR3-1866