「45nmに自信あり」。AMD，Shanghaiこと新世代Opteronを発表。2009年第1四半期登場のDenebは「Phenom II」に

新世代Quad-Core OpteronのCPUダイ

　日本時間2008年11月13日14：01，AMDの日本法人である日本AMDは，開発コードネーム「Shanghai」（シャンハイ）と呼ばれてきたサーバー＆ワークステーション向けプロセッサの新製品を，新世代「Quad-Core Opteron」（正確には「Quad-Core AMD Opteron Processor」）として発表した。
　また同時に，本製品をベースとするデスクトップPC向けCPUで，開発コードネーム「Deneb」（デネブ）と呼ばれてきた次世代クアッドコア製品の名称が「Phenom II」に決まり，2009年第1四半期に市場投入予定となったことも明らかになっている。

　サーバー＆ワークステーション向けということで，さすがに4Gamer読者の“守備範囲外”となるQuad-Core Opteron。しかしAMDが「Athlon 64」世代以降，「Opteronを先行させ，そのマイクロアーキテクチャを基に，デスクトップPCやノートPC向けCPUをリリースしていく」戦略を採用している以上，2009年のDeneb＝Phenom IIを占ううえで，新製品はたいへん重要な存在だ。
　というわけで本稿では，新世代Quad-Core Opteronを概観しつつ，来たるべき次世代Phenomの姿を予想してみることにしよう。なお，「Quad-Core Opteron」という名称は，「Barcelona」（バルセロナ）という開発コードネームで呼ばれていた前世代の製品から変わっていないため，以下便宜的に，前者（＝Shanghai）を「45nm Quad-Core Opteron」，後者（＝Barcelona）を「65nm Quad-Core Opteron」と表記する。

AMD初の45nmプロセス採用CPUとなる

45nm Quad-Core Opteron

8-way版Quad-Core Opteronのブロックダイヤグラム。コアごとに512KBのL2キャッシュを搭載する点などは従来から変わっていない

　45nm Quad-Core Opteronは，AMD製CPUとして初めて45nmプロセスを採用して製造されるクアッドコアCPUだ。“AMD語”で言うところのネイティブクアッドコアCPUである。
　CPUソケットは従来同様，1207ピンの「Socket F」。BIOSのアップデートこそ必要になるものの，従来のOpteron用システムと互換性がある「Drop-in Compatible」（ドロップイン・コンパチブル）仕様となっており，CPUの交換だけで既存のシステムをアップグレードできる。

　CPUソケットに変更がないことからも想像できるとおり，従来製品と比べて劇的な変化はない新製品。ただしよく見ると，

• CPU内蔵のメモリコントローラが，従来製品だと1-way（※4Gamer的にはway＝ソケット数という理解でかまわない）の製品を除きDDR2-667サポートだったのが，45nm Quad-Core OpteronではDDR2-800へと向上
• IPC（Instructions Per Clock，クロック当たりの性能）引き上げ
• L1/L2/L3という3階層のキャッシュ容量はそのままに，L3キャッシュ容量を従来の2MBから6MBへと増強し，高負荷時の性能を引き上げ
• プロセッサ間やプロセッサとI/O間の通信に利用される高速シリアルインタフェースが，Phenomと同じ「HyperTransport 3.0」にバージョンアップし，帯域幅はHyperTransport 2.0の片方向最大11.2GB/sから同17.6GB/sへと向上

と，性能を左右するスペックは確実に引き上げられており，65nm Quad-Core Opteron比で，新製品のパフォーマンスは同じ動作クロックなら約20％，同じ消費電力なら35％高まっているという。

45nm Quad-Core Opteronの持つ主な特徴をまとめたスライド。「AMD Memory Optimizer Technology」など，説明会では詳細の語られなかった項目もある

　発表時のラインナップは下記のとおりで，2-wayの「2000」シリーズ5製品，最大8-way対応の「8000」シリーズ4製品の出荷がすでに始まっている。シングルソケットの1-way製品も準備中とのことだが，今回の発表には含まれていない。

■45nm Quad-Core Opteron発表時点のラインナップ

●2000シリーズ

• Quad-Core Opteron 2384/2.7GHz
    （ACP 75W，1000個時ロット価格989ドル）
• Quad-Core Opteron 2382/2.6GHz
    （ACP 75W，1000個時ロット価格873ドル）
• Quad-Core Opteron 2380/2.5GHz
    （ACP 75W，1000個時ロット価格698ドル）
• Quad-Core Opteron 2378/2.4GHz
    （ACP 75W，1000個時ロット価格523ドル）
• Quad-Core Opteron 2376/2.3GHz
    （ACP 75W，1000個時ロット価格377ドル）

●8000シリーズ

• Quad-Core Opteron 8384/2.7GHz
    （ACP 75W，1000個時ロット価格2149ドル）
• Quad-Core Opteron 8382/2.6GHz
    （ACP 75W，1000個時ロット価格1865ドル）
• Quad-Core Opteron 8380/2.5GHz
    （ACP 75W，1000個時ロット価格1514ドル）
• Quad-Core Opteron 8378/2.4GHz
    （ACP 75W，1000個時ロット価格1165ドル）

前世代と比較してさらにコストパフォーマンスが引き上げられたと，AMDは強く訴える

　9製品すべて同じ75WとなっているACPという単位を憶えているだろうか。これは「Average CPU Power」の略語で，65nm Quad-Core Opteronのリリース時に紹介しているが，簡単にいえば，「AMDの独自テストにより，『実際の使用時における平均的な消費電力』として算出された値」のこと。一般的なTDP（Thermal Design Power，熱設計消費電力）とは異なる。45nm Quad-Core Opteronのリリースに当たって，AMDはTDP値を公表していないが，同じくACP 75Wとされる65nm Quad-Core Opteronと同じ計算方法に則っているのであれば，2-wayモデルのTDPは95〜105Wだ。

　なお，AMDは9製品のリリースに合わせて，ACP 55Wの低消費電力版とACP 105Wのハイパフォーマンス版45nm Quad-Core Opteronを，2009年第1四半期にリリースする予定とアナウンスしている。

45nmプロセス技術に

並々ならぬ自信を見せるAMD

マーケティング部長や代表取締役副社長などを歴任し，「日本AMDの顔」としてお馴染みの新社長，吉沢俊介氏

65nm Quad-Core Opteronのリリース時にも来日したJohn Fruehe氏（Director of Business Development, Server and Workstation group, AMD）

　先ほど述べたとおり，45nm Quad-Core Opteronのアーキテクチャは既存のQuad-Core Opteron（や，広義にはPhenom）に準ずるが，最大の違いは（製品名にもあるとおり）45nmプロセス技術で製造されるという点だ。報道関係者向けの事前説明会で驚かされたのが，その45nmプロセス技術に関連した，AMD関係者の自信みなぎる発言の数々である。

　説明会では冒頭，日本AMDの吉沢俊介代表取締役社長が登壇したのだが，氏は挨拶の中で「45nmプロセスでは素晴らしいトランジスタができた。来年には新プロセス技術を使った新しい製品を次々とリリースしていけるだろう」と予告。さらに，AMD本社でサーバー＆ワークステーション部門のディレクターを務めるJohn Fruehe（ジョン・フリー）氏は，45nmプロセスの歩留まりが現時点で十分に高いレベルにあるとしたうえで，「45nmプロセスには自信がある」と明言する。

　45nm Quad-Core Opteronで重要なのは，「液浸リソグラフィ」（Immersion Lithography）という技術を用いて製造される点だ。
　液浸リソグラフィというのは，シリコンウェハを超純水に浸した状態で露光させようという技術で，AMDと共同でプロセス技術を開発しているIBMが量産化に向けたテストを行っていたものだ。もちろん，AMDとしては今回が初採用となる。液浸リソグラフィによるLSIの量産自体はAMDが初ではないものの，PC用プロセッサのように，数が必要なLSIの製造で利用されるのは初めてといっていいだろう。

LSIは回路の画像をシリコンウェハ上に当てて露光，現像処理を行うというエッチングのような方法で製造されている。微細化のポイントは「細かい画像を描く方法」で，その一つとして生み出されたのが液浸リソグラフィだ。簡単にいうと，「液体に浸すと，液体中における光の屈折を利用して，より微細な像を描くことが可能になる」というもので，日本人なら風呂の中で思いつきそうな発想である。アイデアが生まれたのは1990年代半ばだが，各社が量産化に向けて動き出したのは2006〜2007年ごろ。極めて新しいプロセス技術なのだ

Shanghaiには，Barcelonaでの経験が生かされているという

　そんな“新技術”だけに，問題なく製造し，量産できるかどうかは，45nm Quad-Core OpteronやPhenom IIといった製品一つ一つというよりも，AMDの命運を左右する重要なポイントといえる。その45nmプロセスに自信があるというのだから，今回の立ち上がりは，本当に相当順調なのかもしれない。
　65nm Quad-Core Opteron（とPhenom）の立ち上げにAMDが失敗したことは，記憶している読者も多いことだろう。その反省からか，Fruehe氏は「今回の新製品では慎重に事を運んでおり，AMDが『スケジュールどおり，きっちりと製品を出せる』ことを証明する」と，力強く語っていた。

　ちなみにこの液浸リソグラフィだが，「45nmプロセスでは必須」というわけではなく，実際，Intelは現行世代のプロセッサの製造に採用していない。ではなぜAMDは採用したのかというと，「32nmプロセス世代では必要になるので，早い時期に立ち上げることが（※編柱：スムースなプロセス移行を実現するのに）重要」（Fruehe氏）だからだそうだ。

Denebでも有効か？

消費電力を低減する「Smart Fetch」

　エコが声高に叫ばれる昨今のPC/IT業界にあって，消費電力の低減は重要なテーマだ。そして，45nm Quad-Core Opteronでは，新たな省電力機能として，「Smart Fetch」技術が導入されている。

Smart Fetchの概要を示したスライド

　OSは，実行するプロセスがないときに，CPUコアを「Halt」（ホルト）というステート（≒アイドル状態）へ移行させる。このとき，CPUコア内にあるL1＆L2キャッシュのデータを（CPUコアの外にある）L3キャッシュへ“吐き出し”て，CPUコア内の電源をオフに近い状態とすることで，アイドル状態のCPUコアが消費する電力を大幅に削減するのが，Smart Fetchの機能だ。L3キャッシュにデータを保持するため書き戻しのペナルティは少なく，パフォーマンスをほとんど低下させずに，約21％も消費電力を削減できたという。
　Phenom IIに同じ機能が実装されれば，アイドル時の消費電力低減に効果を発揮してくれるはずだ。

事前説明会では，Supermicro Computer製の2-wayサーバー（Quad-Core Opteron 2384＋PC2-6400 Regisgered DIMM 2GB×8，64bit版Windows Server 2008）を用いたデモが行われた。AMD内製の負荷ツールを用いたテストでは，フルロード時に240〜250W程度の消費電力であるところ，アイドル時には写真のとおり，160W台にまで下がる

　なお，事前説明会では実際のところ，サーバー仮想化に関連した新技術やマイグレーションといった分野の説明に多くの時間が割かれたが，少なくとも現時点において，これらはエンドユーザーや，ゲームプレイにはほとんど――まったく，とすらいえるかもしれない――関係ないので，スライドと簡単な紹介文のみ下に示しておく。興味のある人は目を通してほしい。

45nm Quad-Core Opteron最大の目玉といえるのが，仮想化技術「AMD-V」の強化だ。仮想マシン下における仮想メモリのパフォーマンスを向上させる「AMD-V technology with Rapid Virtualization Indexing」，仮想マシンのTLB切り替えを高速化する「Tagged TLB」が新たにサポートされ，仮想マシンのパフォーマンスアップに成功したという。これらの機能はVMWareでサポートされる予定だ

仮想マシンをサーバー間で移動させるマイグレーションも新Opteronではサポートされる。Opteronサーバー間だけでなく，Intelサーバーからのマイグレーションも可能だという

45nmプロセス世代が順調な証拠……というわけではないだろうが，次世代プラットフォーム「Fiorano」や，次々世代「Maranello」への移行スケジュールも示された

2009年中に6コアの「Istanbul」がSocket F対応で登場し，さらなる性能と省電力性の向上が図られるほか，Fioranoプラットフォームではプラットフォーム全体の性能向上も計画されている

Phenom IIは意外と早く登場する？

スタート時の動作クロックに期待

Shanghaiについてのまとめ

　以上，AMDにとって極めて重要な新製品についてポイントをまとめてみたが，4Gamer読者的には，これがDeneb――Phenom IIへとどうつながるかが，最も気になるところだろう。
　Phenom IIのスケジュールについては，一時期，もっと遅れるという情報も流れた。しかし，説明会会場で話を聞いたところ，日本AMDの土居憲太郎氏は，早ければ2008年内にも，何かしらの動きを見せられるという見通しを示しており，現時点において45nmプロセスは相当順調なようである。

　なお，Phenom IIは当面，AMD 790FX/GXチップセットおよびATI Radeon HD 4000シリーズとの組み合わせが想定されており，これらは「Dragon」プラットフォームとして訴求されるという。

　残るポイントは，Phenom IIの動作クロックだろう。今回の事前説明会における自信あふれる発言の数々と，45nm Quad-Core Opteronの通常モデルがACP 75Wの枠内に収まった点を踏まえるに，Phenom IIの動作クロックはかなり高くなってもおかしくない。以下，筆者の推測に過ぎないことをお断りしつつ書き進めると，ACP 75W＝TDP 95Wと仮定したとき，TDP 95Wで2.7GHzなら，TDP 130〜140Wで3.2GHz動作の製品が出てくる可能性は，ゼロではない。
　クロック当たりの性能で従来比20％の向上を実現したうえで，現行のPhenomを大きく上回る製品が投入できれば，Phenom IIは面白い存在になってくる。そう遠くない将来になされる見込みの発表を待ちたい。