CPUにおける世代とは？その意味から世代間の性能差まで徹底解説

まずはIntelとAMDの最新世代CPUに関するデータをご覧ください。

見慣れない言葉だらけで戸惑う人もいるかと思いますが、これらの意味が分かると世代に関してはもちろんのこと、プロセッサーに対する理解も深まります。決して難しくはありませんので、是非覚えて帰って下さい。

もし、すでにご存じなのであれば、ページ下部の世代間の性能差へどうぞ。IntelとAMDの直近3世代のCPUの比較を行っていますので、参考にして頂けるかと思います。

それでは次項より解説していきます。

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、プロセッサーにおいては一般的に設計という意味で使われます。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。

ただ、より詳細にいうと、CPUアーキテクチャは通常コアの設計を指します。

コア（Core: 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。現代のCPUはコアを複数備えていますが、これはCPUが複数あるのと似たような意味になります。

さて、CPUにおける世代とは何かに対する答えですが、それは、アーキテクチャの違いということになります。

新しいコア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CPUを製造します。これが世代を構成するそれぞれのCPUになる訳ですが、コアが同じである以上、基本的な性能は全て同じです。コア以外の部分に差を付けることでバリエーションを生み出しているということです。

ただし、注意すべき点があります。

基本的には1つのアーキテクチャで1つの世代を形成しますが、1つのアーキテクチャが複数の世代で使われたり、1つの世代に複数のアーキテクチャが混ざったりすることがあるのです。

これらはCPUの名前で判断できるとは限りませんので、しっかりと調べる必要があります。

では、IntelとAMD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

Skylakeアーキテクチャは第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。

Intelにとって第10世代と第11世代は迷走の時代です。待ちに待った新アーキテクチャが登場したにもかかわらず、上手く移行ができなかったため、デスクトップ向けとノート向けでアーキテクチャが異なるなど苦しい時期となってしまいました。

しかし、第12世代で華麗なる復活を遂げます。新しい概念の導入によりマルチスレッド性能が飛躍的に伸びたのです。これは最新の第13世代でも引き継がれ、今後も拡大、発展していくことが予定されています。

AMDアーキテクチャ

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も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の第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くなど、両社は熾烈な競争を続けています。

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ます。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。

アーキテクチャと良く似たものにコードネーム（Code Name）と呼ばれるものがあります。

開発コードネームとも呼ばれますが、その名の通り、製品の開発時に付けられる名前のことです。第～世代CPU [コードネーム]というように併記される形で見かけることが多いでしょう。

言葉の響きからすると、メーカー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さそうです。

ただし、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。IntelとAMDではニュアンスが異なることがありますので、注意が必要です。

では、IntelとAMD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

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世代のSkylake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。ハイエンド向けやデスクトップ向け、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、直近3世代のコードネームのみを以下に示します。

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。デスクトップ向けと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Ｘが付くハイエンド向けの2種類のみです。ただし、近年ハイエンド向けは全くリリースされていませんので、考慮から外しても良いでしょう。

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くなっています。

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

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。

ここでAPUについてお話ししておきます。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を備えていません。ただ、iGPUを持つプロセッサーもあって、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、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+アーキテクチャを採用した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と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。

そして、開発コードネームはCPUとAPUで分けられています。実は先ほどご紹介したのはCPUのコードネームでした。以下に、APUのコードネームを示します。

ほとんどの世代が複数のコードネームを含んでいますが、これがまさにAMDプロセッサーのややこしさの元凶です。

詳しくはこの後のAMD: 世代別コードネーム、アーキテクチャ一覧でお話しします。

各世代には4～5桁の数字が割り当てられます。そしてこの数字にちなんで、世代を構成する製品群の名称が付けられます。

この名前は必ずしも正式なものとはいえないのですが、ある程度決まった形を取りますので、参考にして頂ければと思います。

では、IntelとAMDの数字と名称をそれぞれ詳しく見ていきましょう。

Intel: 世代別コードネーム、アーキテクチャ一覧

Intelのプロセッサーの各世代には4～5桁の数字が割り当てられます。Coreは第1世代に3桁の数字が与えられましたが、次の世代は2000番台の数字が、以降は世代を経るごとに千の位の数字が1つずつ増えるという形を取っています。

また、世代を構成するCPU群の名称は第～世代Intel Coreプロセッサー・ファミリーというのが一般的です。

～には、第1世代を除いて数字が4桁なら上位1桁が、5桁なら上位2桁が取られます。

AMD: 世代別コードネーム、アーキテクチャ一覧

AMDのプロセッサーの各世代には4桁の数字が割り当てられます。Ryzenは第1世代に1000番台の数字が与えられたためAMD Ryzen 1000シリーズ・プロセッサーと呼ばれ、以下世代を経るごとに千の位の数字が1つずつ増えるという形を取っています。

しかし、AMDのシリーズ、世代は非常に複雑なため注意が必要です。以下に、シリーズごとのコードネームやアーキテクチャ、発売年月の一覧を示します。

ここからは基礎的な知識を離れて、CPUの世代間でどれくらいの性能差があるのかについて検証していきたいと思います。

CPUの性能は、大きく分けて2種類あります。

1つはシングルスレッド性能です。これは1コア当たりの性能を意味します。コアは世代で共通ですので、同世代CPUの基本的な性能もまた同じなのですが、コアの数やクロック周波数、キャッシュメモリなどのスペックにあえて差を付けることで違いを生み出し、バリエーションを作っているのです。

もう1つはマルチスレッド性能です。これはCPU全体がフル稼働した時の性能を意味しますが、プログラム側がコアを上手く使うように設計されていなければ全てのコアを動員することはできませんし、また冷却性能が足りなければパワーに制限がかかってしまいますので、実はCPUにフルパワーを出させるのは意外と難しかったりします。

ただ、それらの問題がクリアできていれば、マルチスレッド性能はコアの数に比例します。

以上を踏まえた上で、IntelとAMDの直近3世代のCPUのマルチスレッドとシングルスレッドの性能を比較してみたいと思います。

対象となるCPUは両社の各ブランドにおける最高クラスモデルですが、イレギュラーな存在は除外しています。

また、AMDのデスクトップ向けCPUはRyzen 5000シリーズとRyzen 7000シリーズでは2世代の開きがありますので、ご注意下さい。

スコアは、上側がマルチスレッド性能で下側がシングルスレッド性能です。

グラフは最高スコアに対する自身のスコアを百分率で表したもので、IntelとAMDで共通です。

また、カッコ内の数字は前世代同クラスからのスコアの伸び率を表しています。

では、IntelのCPUから見ていきます。

まずシングルスレッド性能ですが、第11世代Coreから第12世代Coreでおおよそ18～19％ほどの性能アップを果たしたようですが、これはなかなか高い数字といって良いでしょう。

第12世代Coreから最新の第13世代Coreはというと、6～11％ほどと少し幅が大きいですが、前世代と比べてかなり控えめで物足りない数字です。

次にマルチスレッド性能ですが、第11世代Coreと第12世代Coreでは40～60％と尋常ではない伸び方をしています。

その理由は第12世代Coreから取り入れられたbig.LITTLEという概念にあります。これは簡単にいうと、従来通りのハイパフォーマンスなコア（Pコア）に加えて、低性能ながらも低消費電力な高効率コア（Eコア）を組み合わせることで電力効率を上げるというものです。

第12世代CoreではEコアが増えた分、マルチスレッド性能が大きく伸びたということです。

第13世代CoreではEコアの数が2倍になりましたので、こちらも40％ほどの性能アップを見せています。

続いてAMDですが、前述の通り、Ryzen 5000シリーズとRyzen 7000シリーズは2世代離れていますので、1世代に換算すると半分くらいを見積もった方が良いかもしれません。

シングルスレッド性能はRyzen 3000シリーズからRyzen 5000シリーズ で26～28％、Ryzen 5000シリーズからRyzen 7000シリーズで24～26％ほどの伸びを見せています。

後者は1世代当たりに換算すると12～13％くらいになりそうですが、これは少し寂しい数字です。また、AMDのシングルスレッド性能は、世代が同じならクラスに関係なくスコアが横並びな点が特徴的です。

マルチスレッド性能に関しては、Ryzen 3000シリーズからRyzen 5000シリーズでは20％ほどのアップですが、Ryzen 5000シリーズからRyzen 7000シリーズでは30～38％となかなかの伸びを見せています。

ただ、何度もお話ししていますが、後者は1世代に換算すると半減しますので、Ryzen 7000シリーズでの伸びが少し物足りないという評価が正しいのかもしれません。