[CPU基礎知識] アーキテクチャとコードネーム: 世代全体の性能を決定づける

最終更新日 : 2022/10/03

CPUに付けられる名前は1つだけではありません。分類上、様々な名前が与えられ、それぞれが特別な意味を持つのです。これらの意味を知っておくと、CPUの性質や性能を理解するのに役立つはずです。

ここではそのために必要な知識についてお話していますので、是非覚えて帰って下さい。

アーキテクチャ

アーキテクチャ(Architecture)とは、建築術、建物、構造などの意味を持つ英単語です。幅広く使われる言葉ですが、プロセッサ(CPUやGPU)においては一般的に設計というような意味で使われます。

つまり、CPUアーキテクチャといえばCPUの設計を表すことになる訳ですが、通常はコアの設計を指します。

コア(核)とは、演算を行う装置のことで、文字通りCPUの中核を担う部分になります。新しいアーキテクチャが完成すると、コアの数やクロック周波数などスペック(仕様)に差を付けた複数のモデルを製造しますが、コアが同じである以上、基本的な性能は同じです。

アーキテクチャが同じCPU同士は世代という言葉でくくられ、上位1~2桁の数が同じ4~5桁の数字が割り当てられます。また、この上位1~2桁の数字を取って第X世代プロセッサなどとも呼ばれます。

基本的には1つのアーキテクチャで1つの世代を構成していますが、1つのアーキテクチャが複数の世代にまたがることがあったり、世代の数字にズレがあったりと規則的ではない場合もありますので、注意が必要です。

では、IntelAMDのアーキテクチャをそれぞれ詳しく見ていきましょう。

Intelアーキテクチャ

世代アーキテクチャ
第6世代Skylake
(スカイレイク)
第7世代
第8世代
第9世代
第10世代[デスク]: Skylake
(スカイレイク)
[ノート]: Sunny Cove
(サニーコーヴ)
第11世代[デスク]: Cypress Cove
(サイプレスコーヴ)
[ノート]: Willow Cove
(ウィローコーヴ)
第12世代Golden Cove
(ゴールデンコーヴ)
+ Gracemont
(グレイスモント)

Skylakeアーキテクチャ第6世代のコアですが、ご覧の通り何世代にも渡って使われてきました。それゆえ、この間は設計上の進化があまりなく、シングルスレッド性能(1コア当たりの性能)はほとんど伸びませんでした。ただ、コア数は増加されたため、マルチスレッド性能(CPU全体の性能)ではそれなりに大きな向上を見せています。


第10世代で大きな変化が起きました。新アーキテクチャのSunny Coveアーキテクチャが登場したのです。そして、今後はこのCove系アーキテクチャに置き換わる予定でしたが、Sunny Coveアーキテクチャの出来があまり良くなかったり製造の遅れがあったりして、これが採用されたのは先行して登場したノート向けだけで、デスクトップ向けには引き続きSkylakeアーキテクチャが使われたのです。これにより、Skylakeアーキテクチャは何と5世代に渡り君臨することになったのです。


2系統に分かれてしまったIntel CPUですが、この混乱は次の第11世代でも続きます。Sunny Coveアーキテクチャの改良版であるWillow Coveアーキテクチャは前世代同様ノート向けのみで、デスクトップ向けには別のアーキテクチャが用意されたのです。

しかも、このデスクトップ向けCPUが採用するCypress Coveアーキテクチャは、実はSunny CoveアーキテクチャSkylakeアーキテクチャと同じ古い製法で作っただけのものだったのです。つまり、実質1世代前のノート向けアーキテクチャと同じだった訳です。


このように何世代も失態や迷走を繰り返したIntelですが、第12世代で汚名を返上します。Alder Lake世代のCPUの出来は、上々だったのです。

この世代では、重要な変化がありました。表を見れば分かるかと思いますが、1つのCPUに2系統のコアを持つようになったのです。1つはPコア(Performance)と呼ばれる高性能コア、もう1つはEコア(Efficient)と呼ばれる低消費電力の高効率コアです。重めの処理を前者に、軽めの処理を後者に振り分けることによって全体における電力効率を上げることができるのです。この技術のことをbig.LITTLEといいます(開発したのはARM)。

Alder Lake世代のCPUのPコアはGolden Coveアーキテクチャを採用したコアですが、これはWillow Coveアーキテクチャの改良版です。

一方、Eコアの方はGracemontアーキテクチャのコアですが、これはAtom(アトム)という低消費電力なノート向けのブランドで採用されてきたアーキテクチャです。

mont系アーキテクチャは、そのコンセプトから性能が上げにくいという性質がどうしても拭えません。それゆえに人気がなく、Atomはやや下火になりつつありました。しかし、Eコアへの採用という活路を見いだしましたので、これから大きな進化が見られるかもしれません。

AMDアーキテクチャ

世代アーキテクチャ
第1世代Zen
(ゼン)
第2世代Zen+
(ゼンプラス)
第3世代Zen 2
(ゼンツー)
第4世代Zen 3
(ゼンスリー)
第5世代Zen 3+
(ゼンスリープラス)
第6世代Zen 4
(ゼンフォー)

AMDのCPUは、かつて性能もシェアもIntelのCPUに遠く及ばないという、長い長い低迷期にありました。

これを打ち破ったのが2017年に登場したZenアーキテクチャです。シングルスレッド性能(1コア当たりの性能)では及ばなかったもののマルチスレッド性能(CPU全体の性能)ではIntel CPUを超えてきたのです。

その後もZen系アーキテクチャは順当に進化を遂げ、シングルのIntel、マルチのAMDという居場所を確保したため、AMDはシェアを順調に伸ばしてきました。苦手としていたシングルスレッド性能Zen 3アーキテクチャではIntelにほぼ並ぶなど、CPUの第一選択肢はAMDといえるほどに力を付けてきたのです。

Intel第12世代CPUで再度抜かれてしまいましたが、最新のZen 4アーキテクチャではマルチで突き放しシングルで追いついたため、総合力では再びAMDが先んじたといって良いでしょう。


AMDのアーキテクチャは世代を経るごとに名前の数字を上げていくというシンプルな命名規則ですが、大きな変更がない場合には前世代の名前に"+"を付けるという形式を取っているようです。つまり、Zen 3+アーキテクチャは小さな変更に留まり、その次のZen 4アーキテクチャでは比較的大きな変化があるということです。

とすると、+系のアーキテクチャはあまり期待できないのかと思われるかもしれませんが、新アーキテクチャが必ず大きく進歩するとは限りませんので、小さくとも確実なパワーアップが見込めるという意味では、+系のアーキテクチャにもメリットはあるといえるでしょう。

開発コードネーム

開発コードネームとは、その名の通り、製品の開発時に付けられる仮の名前のことですが、プロセッサにおいては世代やシリーズ全体などに付けられる名前を指すことが一般的です。言葉の響きからすると、各会社の内部でのみ使われる名前のようですが、外部向けの資料やアナウンスにも使われていますので、正式な名称と考えても良いでしょう。

通常、新しいCPUが出た時に使われるのはコードネームの方です。第X世代CPU [コードネーム]というように表現されます。

ただし、開発コードネームとアーキテクチャ名は境目が曖昧なことが多く、また厳密な定義もありませんので、IntelAMDではニュアンスが異なることがあります。ご注意下さい。

では、IntelAMDのコードネームをそれぞれ詳しく見ていきましょう。

Intelコードネーム

世代コードネームアーキテクチャ
第8世代
(8,000番台)
Coffee Lake
(コーヒーレイク)
Skylake
(スカイレイク)
第9世代
(9,000番台)
Coffee Lake Refresh
(コーヒーレイク
リフレッシュ)
第10世代
(10,000番台)
Ice Lake [ノート]
(アイスレイク)
Sunny Cove
(サニーコーヴ)
Comet Lake
(コメットレイク)
Skylake
(スカイレイク)
第11世代
(11,000番台)
Tiger Lake[ノート]
(タイガーレイク)
Willow Cove
(ウィローコーヴ)
Rocket Lake
(ロケットレイク)
Cypress Cove
(サイプレスコーヴ)
第12世代
(12,000番台)
Alder Lake
(アルダーレイク)
Golden Cove
(ゴールデンコーヴ)
+ Gracemont
(グレイスモント)

先ほどのIntelアーキテクチャの表にコードネームを追加したものです。第6世代Skylake(スカイレイク)以降、コードネームには全てLakeが付くようになっています。

実は、コードネームはもう少し細かく分けて付けられています。ハイエンド向けデスクトップ向け高性能ノート向けなどのグループごとにそれぞれコードネームが付けられるのです。

数が多いですから、第10、11、12世代のコードネームのみを以下に示します。

世代開発コードネームターゲット
第10世代Comet Lake-Sデスクトップ向け
Comet Lake-H高性能ノート向け
Comet Lake-U低消費電力ノート向け
Comet Lake-Y超低消費電力ノート向け
Ice Lake-U低消費電力ノート向け
第11世代Rocket Lake-Sデスクトップ向け
Tiger Lake-H超高性能ノート向け
Tiger Lake-H35高性能ノート向け
Tiger Lake UP3低消費電力ノート向け
Tiger Lake UP4超低消費電力ノート向け
第12世代Alder Lake-Sデスクトップ向け
Alder Lake-H高性能ノート向け
Tiger Lake-Pノート向け
Tiger Lake-U低消費電力ノート向け

かつてはグループ(ターゲット)ごとに独立した名前を付けていた開発コードネームですが、近年の命名規則はアーキテクチャ名と"-(ハイフン)"の後ろにアルファベットや数字が付くという非常に合理的な形になっています。デスクトップ向けノート向けに分けて見ていきましょう。

デスクトップ向けは、現在のところ、末尾にSが付く通常版と、表にはありませんがが付くハイエンド向けの2種類のみです。

ノート向けはざっくりいうと、消費電力 = 性能によって分類されています。とはいえ、コードネームの末尾はプロセッサナンバーのサフィックス(末尾のアルファベット)に一致していますので、その点は非常に分かりやすいといえるでしょう。

ただ、使われているハイフン以下の文字列が世代ごとに変わっているため、注意が必要です。

AMDコードネーム

世代コードネームアーキテクチャ
第1世代
(1,000番台)
Summit Ridge
(サミットリッジ)
Zen
(ゼン)
第2世代
(2,000番台)
Pinnacle Ridge
(ピナクルリッジ)
Zen+
(ゼンプラス)
第3世代
(3,000番台)
Matisse
(マティス)
Zen 2
(ゼンツー)
第4世代
(5,000番台)
Vermeer
(フェルメール)
Zen 3
(ゼンスリー)
第5世代-Zen 3+
(ゼンスリープラス)
第6世代
(7,000番台)
Raphael
(ラファエル)
Zen 4
(ゼンフォー)

先ほどのAMDアーキテクチャの表にコードネームを追加したものです。第1、2世代は地名から、第3世代以降は画家の名前から取られています。

さて、ここまでは非常にシンプルで分かりやすいように思えますが、実はAMDのコードネームや数字は、非常に厄介です

まず、APUについてお話しします。現代のCPUは、軽いゲームなら余裕で動かせるレベルのグラフィックチップを内部に備えています。これを内蔵GPU(iGPU)と呼びます。

しかし、AMDのCPUは、iGPUを備えていないのです。ただ、iGPUを持つCPUもあって、それをAPUと呼んで区別しているのです。また、IntelにもiGPUのないCPUがあって、こちらは名前にFが付きます

つまり、AMDのCPU全般とIntelのF付きCPUは、グラフィック処理専用のハードであるグラフィックボードがなければ、ディスプレイに映像を送ることさえできないということです。

ところが、最新の第6世代Ryzen CPUにはiGPUが搭載されていますので、これによりCPUとAPUの分かりやすい境目はなくなってしまいました。ただ、第6世代Ryzen CPUのiGPUは非常に小規模で性能が低いですから、後々高性能な第6世代Ryzen APUが登場するのかもしれません。

また、Zen 3+を採用したRyzen CPUはありませんので、第5世代Ryzen CPUはパスされたということになります。


さて、APUの話に戻ります。AMDのプロセッサは、その性質上ノートPCに採用されるのはほとんどがAPUで、CPUが載ることは非常に稀です。よって、APUにはデスクトップ向けノート向けの両方がありますが、CPUにはデスクトップ向けだけしかありません。以下に、APUのコードネームを示します。

世代コードネームアーキテクチャ
第1世代
(2,000番台)
Raven Ridge
(レイヴンリッジ)
Zen
(ゼン)
第2世代
(3,000番台)
Picasso
(ピカソ)
Zen+
(ゼンプラス)
第3世代
(4,000番台
/5,000番台)
Renoir
(ルノワール)
/ Lucienne [ノート]
(ルシエンヌ)
Zen 2
(ゼンツー)
第4世代
(5,000番台)
Cezanne
(セザンヌ)
/ Barcelo [ノート]
(バルセロ)
Zen 3
(ゼンスリー)
第5世代
(6,000番台)
Rembrandt
(レンブラント)
Zen 3+
(ゼンスリープラス)

さて、AMDのコードネームは厄介といった理由を、順を追ってお話ししたいと思います。

まず、第1世代Ryzen APU(Raven Ridge / Zenアーキテクチャ)の数字が1,000番台ではなく2,000番台である理由についてです。

第1世代Ryzen CPU(Summit Ridge / Zenアーキテクチャ)2017年3月に、第1世代Ryzen APU2018年2月に発売されました。

その直後の2018年4月第2世代Ryzen CPU(Pinnacle Ridge / Zen+アーキテクチャ)が発売になったのですが、この世代は下位クラスを持たず、そのポジションを少し前に発売された第1世代Ryzen APUに担当させるという戦略を取ったのです。そして、第1世代Ryzen APUに割り当てられた数字も、本来は1,000番台であるはずが、第2世代Ryzen CPUに合わせて2,000番台にされたため、世代と数字にズレが生じてしまったのです。

このズレは第5世代Ryzen APU(Rembrandt / Zen 3+アーキテクチャ)になっても続いています。


また、第4世代Ryzen CPU(Vermeer / Zen 3アーキテクチャ)も本来の4,000番台ではなく5,000番台が割り当てられています。実際の理由は分かりませんが、そもそもの発端であるAPUの数字のズレを正さないところから、APU側を基準にして第3世代Ryzen APU(Renoir / Zen 2アーキテクチャ)よりも1つ先の世代という意味で4,000番台をスルーしたと考えるのが自然かなと思います。

いずれにせよ、AMDのCPU / APUは、世代とアーキテクチャとモデルナンバーの数字がバラバラだということを覚えて帰って下さい。


次に、第3世代Ryzen APU(Lucienne / Zen 2アーキテクチャ)についてです。Lucienneは、次の世代の第4世代Ryzen APU(Cezanne / Zen 3アーキテクチャ)と同じ日(2021/1/13)に発表されたノート向けAPUで、どちらも5,000番台が割り当てられていますが、実はこれはCezanne Zen 2アーキテクチャで作ったものなのです。

ただ、第1世代Ryzen APU第2世代Ryzen CPUの下位クラスを担当した目的は理解できますが、LucienneCezanne ノート向けAPUはラインアップも被っていますので、その意図は不明です。

また、第4世代Ryzen APU(Barcelo / Zen 3アーキテクチャ)Cezanne と同じ世代に入っていますが、こちらはCezanne をアップデートする世代で、同じ5,000番台の数字が割り当てられています。とはいえ、設計自体に大きな変更はありませんのでほぼCezanne といっても過言ではありません。