Ice Lakeマイクロアーキテクチャ

Ice Lake（アイスレイク）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。2019年5月28日に正式発表され、第10世代Intel Coreプロセッサおよび第3世代Intel Xeon Scalableプロセッサとして製品化された^[2][3]。

Ice Lake^[1]

生産時期	2019年5月から
生産者	インテル
プロセスルール	10nm
アーキテクチャ	x86
マイクロアーキテクチャ	Sunny Cove
命令セット	Intel 64
コア数	2から40 （スレッド数：4から80）
ソケット	LGA4189
世代	第10世代
前世代プロセッサ	Coffee Lake Cannon Lake Cascade Lake
次世代プロセッサ	Tiger Lake Sapphire Rapids
L1キャッシュ	コアあたり80KB （命令32KB, データ48KB）
L2キャッシュ	コアあたり512KB
L3キャッシュ	コアあたり最大2MB
GPU	Intel Graphics
ブランド名	Core i7 Core i5 Core i3 Pentium Xeon

概要

Ice Lakeは、インテルの10nmプロセスで製造されるプロセッサーとして初めて量産出荷を実現し、Skylake以来4年ぶりのアーキテクチャ刷新となるSunny Coveマイクロアーキテクチャの採用によりIPCが平均18%向上した^[4]。 開発はSkylakeに続きイスラエルのハイファチームが担当^[5]。

当初はプロセス・アーキテクチャ最適化モデルのもとで2017年末の出荷を計画していたが、10nmプロセス量産の度重なる遅延に伴い、製品化が2019年にまでずれ込んだ。更にサーバ向けのIce Lake-SPは2020年出荷の予定が2021年まで遅れた^[6]。

同じく10nmプロセスを用いて2018年に限定出荷されたCannon Lakeとは異なり、統合グラフィックスが使えるなど機能に制限がなく量産されたが、最適化の進んだ14nm++と比べて動作クロックが上げられず、絶対性能が求められる市場にはComet LakeやCooper Lakeが用意された^[7][8]。

特徴

• 10nmプロセス (10nm+^[9][10])
• Sunny Coveコア
  • ITLBの増量 (16エントリ)
  • 分岐予測の改善
  • デコーダーの追加 (5-Way)
  • uOPキャッシュの増量 (2.25K uOPs)
  • Allocation Queueの強化 (140; 2x70 uOPs)
  • Out-of-Order Windowの増量 (352エントリ)
  • スケジューラーの強化 (160エントリ、整数280 + FP224)
  • 実行ポートの追加 (10ポート)
  • 実行ユニットの強化 (LEA、Shuffle、iDIV、MulHi)
  • データバッファーの強化 (帯域2倍、ロード128 + ストア72)
  • L1データキャッシュの増量 (48KB、12-Way)
  • L2キャッシュの増量 (512KB、8-Way)
  • L2 TLBの増量 (2048エントリ)
  • AVX2/512実行時のクロック制限緩和
  • 新しい命令
    • AVX-512 VBMI2/VPOPCNTDQ/BITALG/VPCLMULQDQ/GFNI/VAES
    • SSE_GFNI
    • AVX_GFNI
    • RDPID
    • スプリットロック検出
    • 高速ショートレップMOV

クライアント向け (ICL)

• Gen 11 Graphics
  • 最大64実行ユニット (1.126TFlops)
  • L3キャッシュの増量 (3MB)
  • 可変レートシェーディングに対応 (Coarse Pixel Shading)
  • タイルベースレンダリング
  • Adaptive Sync対応
• DDR4-3200/LPDDR4/LPDDR4X
• Thunderbolt 3を統合
• Gen 11 Display
  • eDP 1.4b
  • DisplayPort 1.4a
  • HDMI2.0b
• Image Processing Unit 4
• 495 シリーズのチップセットをオンパッケージ化 (ICL-PCH)
  • FIVR (PCHからCPUも制御)
  • Wi-Fi 6のMACを統合

サーバー向け (ICX)

• 最大40コア
• L2キャッシュの増量 (1.25MB/コア)
• L3キャッシュの増量 (1.5MB/コア)
• 新しい命令 (TME、PCONFIG、WBNOINVD、ENCLV)
• 8ch DDR4-3200
• PCI Express Gen4
• UPIの高速化 (11.2GT/s)
• 【Xeon Dのみ】100Gigabit Ethernet
• 【Xeon Dのみ】高速フレキシブル I/O 24レーン

脆弱性対応

[11]	ICL	SKL	CLX	ICX
Microarchitectural Data Sampling	Hardware + MCU	MCU + Software	N/A	N/A
TSX Asynchronous Abort	N/A	MCU + Software
Machine Check Error Avoidance	Software
Vector Register Sampling	N/A	MCU + Software
Vector Register Sampling Active
L1D Eviction Sampling		MCU
Load Value Injection: Stale Data	Hardware + MCU	Sotware	緩和予定無し
Load Value Injection: Zero Data	N/A
Special Register Buffer Data Sampling		MCU + Software	N/A
Fast Store Forwarding Predictor: Cross Thread	MCU	N/A
Influence of Trivial Data Value in Cache Policy		MCU
Fast Store Forwarding Predictor: Cross Domain		N/A
Intra-Mode BTI	Software		Software	Software
Branch History Injection (BHI)
Return Stack Buffer Underflow (RSBU)				N/A
RRSBA	N/A	Software	N/A
Stale Data Read from Legacy xAPIC	Software	N/A		Software
Post-barrier Return Stack Buffer Predictions (IBPB)			Software
Post-barrier Return Stack Buffer Predictions (VMExit)

製品一覧

サーバー向け

Ice Lake-SP

• 対応ソケット: LGA4189

Ice Lake-SP

ブランド	型番	CPU					TDP (W)	対応メモリ	UPI (GT/s)
		コア数 （スレッド数）	クロック (GHz)		キャッシュ (MB)
			定格	ターボ	L2	L3
Xeon Platinum	8380	40 (80)	2.3	3.4	50	60	270	DDR4-3200	11.2
	8368Q	38 (76)	2.6	3.7	47.5	57
	8368		2.4	3.4
	8360Y	36 (72)		3.5	45	54	250
	8351N						225	DDR4-2933	N/A
	8352V		2.1				195		11.2
	8362	32 (64)	2.8	3.6	40	48	265	DDR4-3200
	8358		2.6	3.4			250
	8358P						240
	8352S		2.2				205
	8352Y
	8352M		2.3	3.5			185
Xeon Gold	6314U	32 (64)		3.4			205		N/A
	6338		2.0	3.2					11.2
	6338N		2.2	3.5			185	DDR4-2666
	6348	28 (56)	2.6		35	42	235	DDR4-3200
	6330		2.0	3.1			205	DDR4-2933
	6330N		2.2	3.4			165	DDR4-2666
	6342	24 (48)	2.8	3.5	30	36	230	DDR4-3200
	6336Y		2.4	3.6			185
	6312U								N/A
	6338T		2.1	3.4			165		11.2
	6354	18 (36)	3.0	3.6	22.5	39	205
	6346	16 (32)	3.1		20	36
	6326		2.9	3.5		24	185
	6334	8 (16)	3.6	3.7	10	18	165
	5320	26 (52)	2.2	3.4	32.5	39	185	DDR4-2933
	5318S	24 (48)	2.1		30	36	165
	5318Y
	5318N						150	DDR4-2666
	5320T	20 (40)	2.3	3.5	25	30		DDR4-2933
	5317	12 (24)	3.0	3.6	15	18
	5315Y	8 (16)	3.2		10	12	140
Xeon Silver	4316	20 (40)	2.3	3.4	25	30	150	DDR4-2666	10.4
	4314	16 (32)	2.4		20	24	135
	4310	12 (24)	2.1	3.3	15	18	120
	4310T	10 (20)	2.3	3.4	12.5	15	105
	4309Y	8 (16)	2.8	3.6	10	12

Ice Lake-W

• 対応ソケット: LGA4189

Ice Lake-W

ブランド	型番	CPU					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)
			定格	ターボ	L2	L3
Xeon	W-3375	38 (76)	2.5	4.0	47.5	57	270	DDR4-3200
	W-3365	32 (64)	2.7		40	48
	W-3345	24 (48)	3.0		30	36	250
	W-3335	16 (32)	3.4		20	24
	W-3323	12 (24)	3.5	3.9	15	21	220

Ice Lake-D

Ice Lake-D

ブランド	型番	CPU					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)
			定格	ターボ	L2	L3
Xeon	D-2799	20 (40)	2.4	3.4	25	30	129	DDR4-3200
	D-2798NX		2.1	3.1			126	DDR4-2933
	D-2798NT						125	DDR4-3200
	D-2796NT		2.0				120	DDR4-2933
	D-2796TE						118
	D-2795NT						110
	D-2786NTE	18 (36)	2.1		22.5	27.5	118
	D-2779	16 (32)	2.5	3.4	20	25	126	DDR4-3200
	D-2776NT		2.1	3.2			117	DDR4-2933
	D-2777NX		2.2	3.3			116	DDR4-2666
	D-2775TE		2.0	3.1			100	DDR4-2933
	D-2766NT	14 (28)			17.5	20	97	DDR4-2666
	D-2757NX	12 (24)	2.5	3.5	15		107
	D-2753NT		2.0	3.1			87
	D-2752NTE		1.9	3.0			84
	D-2752TER		1.8	2.8			77
	D-2745NX	10 (20)	2.4	3.5	12.5	17.5	96
	D-2739NT	8 (16)	2.5		10	15	97	DDR4-2933
	D-2738						88
	D-2733NT		2.1	3.2			80	DDR4-2666
	D-2712T	4 (8)	1.9	3.0	5		65

Ice Lake-D Refresh

ブランド	型番	CPU					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)
			定格	ターボ	L2	L3
Xeon	D-2899NT	22 (44)	2.2	3.1	27.5	30	135	DDR4-3200
	D-2896NT	20 (40)	2.0	3.2	25		117	DDR4-2933
	D-2896TER						110
	D-2876NT	16 (32)		3.1	20	20	100
	D-2843NT	10 (20)		3.2	12.5	15	80	DDR4-2666
	D-2832NT	8 (16)	2.1		10		70

Ice Lake-D

ブランド	型番	CPU					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)
			定格	ターボ	L2	L3
Xeon	D-1749NT	10 (20)	3.0	3.5	12.5	15	90	DDR4-2666
	D-1747NTE		2.5				80	DDR4-2933
	D-1746TER		2.0	3.1			67	DDR4-2666
	D-1748TE		2.3	3.4			65	DDR4-2400
	D-1739	8 (16)	3.0	3.5	10		83	DDR4-2933
	D-1736NT		2.7				67	DDR4-2666
	D-1735TR		2.2	3.4			59	DDR4-2933
	D-1736		2.3				55
	D-1733NT		2.0	3.1			53	DDR4-2400
	D-1732TE		1.9	3.0			52	DDR4-2666
	D-1734NT		2.0	3.1			50
	D-1731NTE		1.7	2.8			45	DDR4-2400
	D-1726	6 (12)	2.9	3.5	7.5	10	70	DDR4-2933
	D-1722NE		1.7	2.7			36	DDR4-2400
	D-1715TER	4 (8)	2.4	3.5	5		50	DDR4-2666
	D-1718T		2.6				46	DDR4-2933
	D-1713NT		2.2				45	DDR4-2400
	D-1713NTE			3.3
	D-1712TR		2.0	3.1			40
	D-1714		2.3	3.4			38	DDR4-2666
	D-1702	2 (4)	1.6	1.7	2.5	5	25	DDR4-2400

Ice Lake-D Refresh

ブランド	型番	CPU					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)
			定格	ターボ	L2	L3
Xeon	D-1848TER	10 (20)	2.0	3.1	12.5	15	57	DDR4-2666
	D-1846						55	DDR4-2933
	D-1844NT							DDR4-2666
	D-1834	8 (16)	1.8	2.9	10		42
	D-1823NT	6 (12)	2.8	3.5	7.5	10	55	DDR4-2400
	D-1813NT	4 (8)	2.2	2.4	5		42

モバイル向け

Ice Lake-U

Ice 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)		ブランド	EU数	クロック (MHz)
			定格	ターボ	L2	L3			定格	ターボ
Core i7	1068NG7	4 (8)	2.3	4.1	2	8	Iris Plus Graphics	64	300	1100	28	DDR4-3200 LPDDR4-3733
	1068G7
	1065G7		1.3	3.9							15
Core i5	1038NG7		2.0	3.8		6				1050	28
	1035G7		1.2	3.7							15
	1035G4		1.1					48
	1035G1		1.0	3.6			UHD Graphics	32
Core i3	1005G1	2 (4)	1.2	3.4	1	4				900
Pentium	6805		1.1	3.0						850

Ice Lake-Y

Ice Lake-Y

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)		ブランド	EU数	クロック (MHz)
			定格	ターボ	L2	L3			定格	ターボ
Core i7	1060NG7	4 (8)	1.2	3.8	2	8	Iris Plus Graphics	64	300	1100	10	LPDDR4-3733
	1060G7		1.0								9
Core i5	1030NG7		1.1	3.5		6				1050	10
	1030G7		0.8								9
	1030G4		0.7					48
Core i3	1000NG4	2 (4)	1.1	3.2	1	4				900
	1000G4
	1000G1						UHD Graphics	32