2025年2月22日土曜日

Intel IGP

2024/12～　Battlemage5nm DX12 OGL4.6 OCL3.0

IntelのdGPUシリーズ第二弾。PCIe4.0。ディスプレイコントローラ四基。DP2.1(UHBR13.5)、HDMI2.1(48Gbps?)。

チップ名 製品族名 標準端子構成 注釈
BGM-G21 B580 HDMI, DP*3 端子部はx16サイズだが、ダイ自体はx8リンク仕様。
B570 上位B580のクラスタ一割無効化版。2025年1月発売。

BGM-G21は、前作ACM-G10よりトランジスタ数は減らしつつも性能はアップ。進化版と言えばいいのか修正版と言えばいいのか。

BGM-G21の上位ダイが出るのかどうかは現時点では不明。

2024/10～　LGA1851Arrowlake5nm DX12 OGL4.5 OCL3.0

ここからDDR5メモリ専用。役割の異なる四つ（基盤となるインターポーザを含めると五つ）のダイ（Intelではタイルと呼称）をワンパッケージ化したチップレット志向のCPU。

ディスプレイコントローラ四基はそのままだが、DP2.1(UHBR10及び20。13.5には非対応)、HDMI2.1(48Gbps)と、IGPでありながら映像出力面では現時点で最高のスペックを準備してきている。GPUコアはAlchemistベース。

ただボードメーカーによる取説には、8K/60Hz可能なのは一系統だけ等の但し書きがあったりして、四系統同時にフル帯域で使えるわけではないようだ。

対応するチップセットCPU名Pコア/EコアIGPとしての名称注釈
Z890 B860 H810Core Ultra 9-285(K)8/16Intel GraphicsK系は全部64EU。
Core Ultra 7-265(K)8/12
Core Ultra 5-245K6/8
Core Ultra 5-2356/848EU。
Core Ultra 5-2256/432EU。

Arrowlakeは、内包するI/OタイルにThunderbolt4ホスト機能を統合しているものの、マザーボード側の実装は必須とはされていない。安いZ890板にはThunderbolt未実装のものもあるので注意しよう。

んで、Thunderboltポートでの映像出力の仕様だが、まずはUSB-C DP Alt Modeとして使った場合。ArrowlakeのThunderboltホストは、IGPからのDP入力のリンクレートのままパススルーできるので、普通にUHBR20まで対応の4レーンDPとして扱うことが可能。もちろん2レーンをDP、残り半分をUSB3.2(10Gbps)として使うのもOK。

問題はThunderbolt Mode(Multiple Protocol Tunneling)、DP映像とPCIe系のデータをケーブル一本で送りたいといった用途の場合だが、この場合は、映像に割り当てられるデータ量はそれほど多くはない。Thunderboltポート一つあたりのディスプレイ数は二台までに制限され、さらに映像に割り当てられるデータ量は二台分合わせて23.8Gbps(一台だけの接続でも5K@60Hzが限界)か、もしくは一台ごとに16Gbps(4K@60Hzのデュアルディスプレイ)となる。※DSCを使うのであれば、その分解像度やリフレッシュレートを増やせる。UHBRソースをTunneling伝送で扱うにはThunderbolt5/USB4v2世代の送受信機器が必要。

  • Intel Core Ultra 200S Series Processors Datasheet Volume 1 October 2024

2023/10～　LGA1700Raptorlake Refresh10nm DX12 OGL4.5 OCL3.0

Raptor、Alderを少しクロックアップしたリネームシリーズ。正直これを第14「世代」と言い張るのはどうかと思う。

対応するチップセットCPU名Pコア/EコアIGPとしての名称注釈
Z790 H770 B760Core i9-14900(KS/K/T)8/16UHD 770
Core i7-14700(K/T)8/12
Core i5-14600(K/T) 14500(T)6/8
Core i5-14400(T)6/4UHD730
Core i3-14100(T)4/0
Intel 300(T)2/0UHD710前の名前で言うとPentium Gold。
  • 13th Generation Intel Core and Intel Core 14th Generation Processors Datasheet Volume 1 October 2023

ローエンドまで二次キャッシュ増量品のラインナップを拡張するくらいしてくるかと思ったんですが、構成ほぼ変えずにクロックアップリネームとはがっかりだよ。

2022/10～　LGA1700Raptorlake10nm DX12 OGL4.5 OCL3.0

Alderlakeのキャッシュメモリを増やした小改良版。600系M/BにもBIOSアップで搭載可能。

対応するチップセットCPU名Pコア/EコアIGPとしての名称注釈
Z790 H770 B760Core i9-13900(KS/K/T)8/16UHD 770最上位はEコア16個の専用ダイ。
Core i7-13700(K)8/8最上位が別ダイになったぶん、OC向けの石が集まりそうな気がするがさて。
Core i5-13600K6/8

最下位チップセットはH610が続投。H610マザーと組み合わせたときの同時出力三系統制限も変わらず。

2023/01～　Raptorlake下位品

上記以外のRaptorはAlderのリネームだそうで。Pコアの二次キャッシュ量でわかるようになってます。

おまけ　CPUクロック(TurboBoost2基準),P/Eコア数別　新旧対照表
P4/E0 P6/E0 P6/E4 P6/E8 TB2-Max Clock (GHz) P8/E4 P8/E8
5.4 13700K
5.3
5.2 12900KS
13600K 5.1 13700 12900K
13600 5.0 12900
12600K 4.9 12700K
12600 13600T 13500 4.8 12700 13700T 12900T
4.7
12600T 12500 13400 13500T 4.6 12700T
13100 4.5
12300 12500T 12400 13400T 4.4
12100 4.3
12300T 12400T 4.2
12100T 4.1

※IGP無効化版のF系は興味無いので除外している。

  • 13th Generation Intel Core Processor Desktop Datasheet January 2023

2021/09～　Alchemist6nm DX12 OGL4.6 OCL3.0

ディスクリートGPUではあるが、新規に独立ページ作るほど魅力がある製品とも思えないので、とりあえずここでまとめておく。二大GPUベンダーに先んじてDP2.0対応を表明した点はいいですね。

PCIe4.0。ディスプレイコントローラ四基。UHBR10までのDP2.0、HDMI2.0b。Intel名義で売られているLimited Editionは、DP to HDMI2.1コンバータチップを搭載しており、HDMIでの4K@120Hz出力も可能。

チップ名 製品族名 標準端子構成 注釈
ACM-G10 A770 HDMI, DP*3
A750 上位A770の1/8クラスタ無効化版。
A580 初期製品リストにはあったものの何故か23年10月登場。1/4クラスタ無効化版。
ACM-G11 A380 リンク幅x8。
A310 2023年10月登場。上位380に対してメモリバス2/3、シェーダクラスタ3/4、ROP・TMU1/2と、色々な要素を削りつつも値段はそれほど変わらないという製品。補助給電無しで8K出力可能なところが唯一のメリットか。

性能を発揮するには、システム側でResizable BARの対応が必須。また、DirectX9ベースで動作する旧作アプリケーションは、WindowsOSのD3D9On12経由で動作する方式で、互換性に問題が多く、旧作ゲーマーには不向きなハードウェアとなっている。

2021/11～　LGA1700Alderlake10nm DX12 OGL4.5 OCL3.0

ここからPCIe5.0/DDR5対応。DDR4仕様のM/Bも併売される。ARM系スマホ用CPUのように、高性能なPerformanceコアと省電力な（※但し、EコアがPコアに対して省電力と言えるのは、与えるタスクにも依るが概ね3GHz以下で動作している時。上限クロックの高い上位品ほどEコアの電力効率は悪化することに注意。）Efficientコアを一つのダイに収めたCPU。

この世代からモバイル版と同じくディスプレイコントローラ四基となり、四系統同時出力が可能となった。（H610系M/Bと組み合わせた場合、三系統までに制限）　HDMIは2.1となっているが、帯域上限はRocketlakeと変わらない18Gbps。二系統を組み合わせた8K@60Hz表示も可能。

問題は映像出力を四つ備えたM/Bの選択肢が非常に限られている点か。まあDPハブ機器を別途用意すればいいのではあるが。

対応するチップセットCPU名Pコア/EコアIGPとしての名称注釈
Z690, H670/610, B660Core i9-12900(KS/K/T)8/8UHD 770実行ユニット32基。
Core i7-12700(K/T)8/4
Core i5-12600K6/4
Core i5-12600(T) 12500(T) 12400(T)6/0
Core i5-12400(T)6/0UHD 730実行ユニット24基。
Core i3-12300(T) 12100(T)4/0
Pentium G7400(T), Celeron G6900(T)2/0UHD 710実行ユニット16基。

  • 12th Generation Intel Core Processor Desktop Datasheet October 2021

高速で動くのはコア四つもあれば十分なシングルスレッド性能至上おじさんとしては、P4E8くらいのバランスでPコアのOCに余裕を持たせても良かったんじゃないと思うのだが・・・。P6E0ダイのKを出すべきそうするべき。

2021/03～　LGA1200Rocketlake14nm DX12 OGL4.5 OCL2.1

モバイル版Tigerlakeの14nmプロセス戻し版。最上位のCPUコア数は8に縮小。CPU側PCIe4.0(メイン16レーンとストレージ用4レーン)。CPU-チップセット間リンクx8化。(Z590,H570と組み合わせた場合のみ)

ディスプレイコントローラ三基。DP1.4(HBR3, Adaptive Sync, DSC1.1, HDR他)、HDMI2.0bにようやくネイティブ対応を果たした。

対応するチップセットCPU名IGPとしての名称注釈
Z590, H570/510, B560, Z490, Q470, H470Core i9-11900(K/T)UHD 750自動OCの限界に挑戦した製品。
Core i7-11700(K/T)上位と同じCPU8コア品だがOC関連の機能が抑えられている。
Core i5-11600(K/T)CPU6コア、IGP実行ユニット数32基。今作、あえて買う価値を見出すとしたらこの辺でしょう。
Core i5-11500(T)
Core i5-11400(T)UHD 730UHD730は、IGP実行ユニット数がCometlakeと同じ24基になっているもの。

i3以下はCometlakeのリネームということなので、それらのDPやHDMIのネイティブ仕様は、Cometlakeのそれに準じることになる。i3以下を狙っていてHDMIでの4K@60Hz出力にこだわる人は、M/BがHDMI2.0コンバータチップを搭載しているかチェックしておこう。

なお最下位チップセットH510が同時出力二系統までの制限は変わらず。Cometlakeのデータシートにはあった、VGA(アナログRGB)コンバータチップ用の内部ポートの記載もなくなっており、いよいよVGA出力は完全にサポート外となるようだ。

  • 11th Generation Intel Core Processor Desktop Datasheet March 2021

2020/05～　LGA1200Cometlake14nm DX12 OGL4.5 OCL2.1

10コア化。映像出力面の変更無し。M/B製品のなかにはDP1.4対応としてる製品もありますが、これは将来出るCPUを載せればHBR3にも対応可能という意味なんですかね　HDRに対応しているという意味での1.4表記らしい。DPリンク速度はHBR2まで。

対応するチップセットCPU名IGPとしての名称注釈
Z490, H470/460, H410Core i9-10900(K) 10850KUHD 63010コア、HT有効品。
Core i7-10700(K)8コア、HT有効品。
Core i5-10600(K) 10500 104006コア、HT有効品。
Core i3-10320/10300 101004コア、前世代と異なりHT有効品。
Pentium Gold G6600 G6500 G6400
Celeron G5925 G5905HD6109月登場。型番下一桁の変化はCPUキャッシュ倍増の意味らしい。実質HTの無いPentium Gold。
Celeron G5920 G5900

最下位H410が同時出力二系統までなのは変わらず。

製造プロセスの進化が無いと、コア増やすほどに使い処が見えにくくなりますね・・・。性能アップの理由がPowerLimit値の上限を緩和したからってどうよ。

なお、以前から噂されていたThunderbolt機能の統合ですが、デスクトップ用ではなく、TDP15Wのチップセットオンパッケージ品のみのようですね。自作市場向けでは一部の高級M/Bのみ、TitanRidgeコントローラチップによって実装しています。

  • 10th Generation Intel Core Processors Datasheet May 2020
2021/04～　LGA1151v2　Cometlake 2021　14nm DX12 OGL4.5 OCL2.0

Rocketlakeの下位としてi3以下のラインナップを担当。100MHzのクロックアップだけ？

対応するチップセットCPU名IGPとしての名称注釈
Comet/Rocketlake用両方Core i3-10325 10305(T) 10105UHD 630
Pentium Gold G6605(T) G6505 G6405(T)

2018/11～　LGA1151v2Coffeelake Refresh14nm DX12 OGL4.5 OCL2.0

8コア化Coffeelake。映像出力は変更無し。パッケージ内充填剤がグリスからハンダに戻った。

対応するチップセットCPU名IGPとしての名称注釈
Z390/370, H370, Q370, B360, H310Core i9-9900K/KSUHD 6308コア、HT有効品。Ryzen7は相手じゃないんだよ感を醸し出すユニークなパッケージ。
Core i7-9700K8コア。i7のシリーズ名だが従来と違ってHT無効品。
Core i5-9600K 9500 94006コア、HT有効品。10月に先行発売。9600Kは三桁目が示すとおり、8700KよりTBクロック/キャッシュ量ともに劣る。

  • 8th and 9th Generation Intel Core Processor Families and Intel Xeon e Processor Family Datasheet October 2018

2017/11～　LGA1151v2Coffeelake14nm DX12 OGL4.5 OCL2.0

IGP名をUHD Graphicsと改称したが、映像出力周りの仕様はKabylakeと全く同じで、HDMI2.0対応は依然としてボードメーカー次第。

前作とソケット形状は同じだが、信号ピン割り当てが一部異なっており、前作シリーズとの互換性は失われている。

対応するチップセットCPU名IGPとしての名称注釈
Z370, H370, Q370, B360, H310Core i7-8086K 8700(K)UHD 6306コア、HT有効品。
Core i5-8600(K) 8500 8400 83006コア、HT無効品。
Core i3-8350K 8300 81004コア、HT無効品。従来のi5ライン。AMD-Ryzenの仕掛けたメニーコア競争のおかげで、もはや4コア品は、ジサカーにインパクトを与える要素ではなくなってしまった感がある。
Pentium Gold G5600 5500 54005400はUHD6102コア、HT有効品。従来のi3ライン。Atom系Pentiumとの違いをアピールする目的でGoldと名付けたらしい。
Cerelon G4920 4900UHD6102コア、HT無効品。

1804月登場のチップセット群について

Z370とは異なるダイであり、USB3.1Gen2と無線LAN論理層が統合されている。最下位H310は、相変わらず映像の同時出力は二系統までに制限される。

今回、IntelはOptane Memoryとのセット販売を始めたりして、AMDの猛追を感じさせる商戦になってますね。ジサカーとしてはおいしい展開(^q^)

  • 8th Generation Intel Core Processor Families for S Platforms Datasheet October 2017

今回の映像出力周りについて、データシートの記述は全くといって言いほど同じ。唯一Switchable Graphicsについて言及があるくらい。

かつてのSGは、OS起動中にIGPとdGPUで、有効/無効を切り替える(M/B上にIGPとdGPUからの出力を受けるマルチプレクサが載っており、ディスプレイに繋げる映像出力コネクタは物理的に同一で済む。)もので、ノートPC用にHaswell世代から用意されていたものなのですが、今回デスクトップ用CPUのデータシートに記載されるのは初めて。ただし、今作では利用不可とされてます。次回のチップセットで統合されると噂されるThunderboltホストコントローラと、TH接続外付けVGAボックスへの布石なんですかね？

2017/01～　LGA1151Kabylake14nm DX12 OGL4.4 OCL2.0

各映像出力インターフェイスの帯域上限はSkylakeと変わらず。IGPとして目立つ変更点はHDCP2.2対応くらいか。なお、HDMIにおける4K@60HzでのHCCP2.2対応の可否は、ボードメーカーが任意で載せるDP to HDMI2.0コンバータチップの仕様に準ずる。またこれもボードメーカー次第だが、この世代からUSB Type-C端子からのDP出力実装が可能になっている。

対応するチップセットCPU名IGPとしての名称注釈
Z270, H270, B250, Q270/250 Core i7-7700(K/T)HD Graphics 630
Core i5-7600(K/T) 7500(T) 7400(T)
Core i3-7350K 7320 7300(T) 7100(T)以下CPU2コア品。今回はi3ラインにも内部倍率フリー版が追加されている。4コア品よりも回路規模が小さい(はずの)7350Kは、Kaby自体のOC特性を示す良い試金石になるでしょう。
Pentium G4620 4600(T)PentiumラインはHyper Threading解放。
Pentium G4560(T)HD Graphics 610
Celeron G3950 3930(T)

※今作は、BIOS対応次第で旧作SKylake-CPU/100系マザーと相互互換。

  • 7th Generation Intel Core Processor Families for S Platforms Datasheet
  • Intel 200 Series Chipset Families Platform Controller Hub (PCH) Datasheet January 2017

チップセット側の主な変更点は、各SKUとも旧シリーズより4レーン分PCIeが追加されている点。高速ストレージデバイスがかなり選べるようになってきた今では、メインメモリにより近いCPU側のPCIeレーンを増やして欲しいところだが。

2015/08～　LGA1151Skylake14nm DX12 OGL4.3 OCL2.0

ここから対応メインメモリがDDR4仕様に。 Skylakeは、SL-TMDS/DP共用ポート3、eDP専用ポート1の計4ポートから三系統まで（Sunrise Pointチップセット最下位SKUであるH110ボードと組み合わせた場合のみ、二系統までに制限）選択して出力可能。

4レーンのeDP専用ポートは、2レーンずつに分割でき、その一方にボードメーカーの任意でDP(2レーン) to VGAコンバータチップを接続できる。従来のチップセット側内蔵RAMDACによるVGA出力は廃止。

Skylake自体のHDMI帯域上限はHaswellと同じVer1.4世代のTMDS300MHz。HDMI2.0(18Gbps)は、これまたボードメーカーの任意で、SL-TMDS/DP共用ポートのいずれかにDP-HBR2 to HDMI2.0コンバータチップを接続することで実装する。

DPの最大ピクセルクロックは、Haswell/Broadwell世代の540MHzから675MHzに引き上げ。これにより、4096*2304及び4096*2160 @60Hz正式対応。HDMI/DP音声の同時出力数は三系統まで。

なお、今作ではTMDS系の同時出力数も三系統までに拡張されており、DualModeDP対応(要するにDP端子に to DVI/HDMIパッシブアダプタが使えるってことですね)も明示されています。

対応するチップセットCPU名IGPとしての名称注釈
Z170, H170/110, B150, Q170/150Core i7-6700(K/T)HD Graphics 530
Core i5-6600(K/T) 6500(T) 6400(T) 6042P
Core i3-6320 6300(T) 6100(T) 6098P以下CPU2コア品。
Pentium G4520 4500(T)
Pentium G4400(T)HD Graphics 510IGPの実行ユニット数は、上位HDG530の半分の12基。今回はローエンドIGPでも、出力解像度面の差別化は無し。Braswellと区切りを付けたつもりなんですかね。
Celeron G3920 3900(T)

Z170/Q170は、CPU側PCIeを3ポートまで分割可。 末尾Pの製品はHDG510。

Multi Stream Transportについて

今までMSTによる複数台モニタ接続については、あまり言及していなかったのですが、May2016版のデータシートにMST帯域一覧表が載ってたので、ついでに簡単な説明をします。

画像の表には注釈がごちゃごちゃ付記されてますが、そう難しくないです。使いたい画面モード群のLink Bandwidth、これの合計値が、HBR2*4レーンの帯域上限値である21.6Gbpsを下回っていれば、そのMST構成が使えると見て良いわけです。仮に3840*2160@60HzのモニタにMSTでもう一台増設したいな、と思った場合、21.6-16.00=5.6で、5.6Gbps以下の画面モード(上の表で言えば、2048*1280以下)を、もう一台のモニタ側に設定すれば、MSTでのデュアルモニタが利用できるわけですね。

  • 6th Generation Intel Core Processor Family Datasheet May 2016
  • Intel 100 Series Chipset Family Platform Controller Hub (PCH) Datasheet May 2016

今回はチップセット側PCIeの3.0化が目玉、だと思うよ。

あと、x4リンクストレージインターフェイスの実装が許されているのは、Z/H/Q170のハイエンド寄りSKUだけみたいなので、チップセット側で高速SSD使いたい人は、そこら辺にも注意すべきでしょう。

2015/06～　LGA1150Broadwell + LynxPoint14nm DX11.2 OGL4.3 OCL2.0

ようやくの14nm化CPUではあるが、残念なことにHaswellよりも動作クロックが伸びず。CPU/IGP双方から利用できる128MBのキャッシュメモリ(Tom's Hardware では57GB/sくらいの帯域と推測してますね)をCPUパッケージ内に搭載することで、性能を底上げしている。

IGP規模は大幅に強化されたが、映像出力面のスペックはHaswellと変わっていない。

対応するチップセットCPU名IGPとしての名称注釈
Z/H97Core i7-5775C, i5-5675CIris Pro Graphics 6200

円安のせいもあって、デスクトップ用CPUとしてはコストパフォーマンス悪すぎな印象は拭えませんが。とはいえ、今まで勝てていなかったIGPゲーム性能でAMDに対して優位な結果を出しているのは事実なので、AMD-APUのブランド力低下を狙ったリリースなんですかね。

  • Desktop 5th Generation Intel Core Processor Family Datasheet June 2015
  • Intel9 Series Chipset Family Platform Controller Hub Datasheet June 2015

2013/06～　LGA1150Haswell + LynxPoint22nm DX11.1 OGL4.0 OCL1.2

TMDS/DPインターフェイスのCPU側移植。DP1.2、HDMI1.4a(TMDS300MHz)と、映像出力面ではIbexpeak以来の大幅なスペックアップ。今作の三系統出力は、前作よりもだいぶ柔軟な構成を選択できるようになっている。

対応するチップセットCPU名IGPとしての名称注釈
Z87※, H87/81※, B85, Q87/85
Core i7-4770(K/T/S) 4765THD Graphics 4600
Core i5-4670(K/T/S) 4570(T/S) 4430
Core i3-4340 4330以下CPU2コア品。
Core i3-4130(T)HD Graphics 4400
Pentium G3430 3420 3220, Celeron G1830 1820 HD GraphicsPen/CelブランドのIGPでは、画面解像度がWQXGAまでに制限されている。

※Z87はCPU側PCIeを3ポートまで分割可。

Haswellは、FDIポート(LynxPointチップセット側の180MHzRAMDACへ接続)1、TMDS/DP共用ポート2、TMDS/DP/eDP共用ポート1の計4ポートから三系統まで(※H81-M/Bと組み合わせた場合のみ二系統まで)選択して出力可能。但し、TMDS系の同時出力は二系統までとなる。

なお、HDMI/DP音声の同時出力数も二系統まで。これはIvyBridge世代から退化している部分なので、デジタル音声で揃えたい人は注意。

データシートから三系統出力構成例。

  • Desktop 4th Generation Intel Core Processor Family Datasheet December 2013
  • Intel 8 Series / c220 Series Chipset Family Platform Controller Hub(PCH) Datasheet June 2013

データシートには、デュアルリンクDVIについての記述は無し。今後はHDMIでの、WQXGA/WQHD解像度利用がメジャーになってくるんでしょうか。(GigabyteのGA-B85NはデュアルリンクDVIに対応しているそうなので、デュアルリンクの実装が全く不可能というわけではなさそうですが。)
※1502月修正。いつの間にか製品ページのデュアルリンク表記消してやがるのな・・・。てっきりHaswellではTMDSリンク二つ併せて利用できるような構造になってるのかと思ってた。

1408月末のドライバ3907より3840*2160@60Hz出力に正式対応。
※1502月追記　P2415Q/P2715QスレでHaswellの動作報告が出てきてるので、 MST入力はもとよりSST入力の4KディスプレイもOKになった模様。

正規ドライバが用意されるのはWindows7/8で、VistaやXP用のドライバ提供は行われないみたいですね、さすがに。

2014/05～　LGA1150 Haswell + LynxPoint

2014年版Haswell。14nm化CPU-Broadwellまでの繋ぎである。Z/H97マザーには去年のCPUが使えるし、その逆も然り。

対応するチップセットCPU名IGPとしての名称注釈
Z97※, H97
Core i7-4790(S/T/K)HD Graphics 4600
Core i5-4690(S/T/K) 4590(S/T) 4460(S/T)
Core i3-4370 4360(T) 4350(T)以下CPU2コア品。
Core i3-4160(T) 4150(T)HD Graphics 4400
Pentium G3460 3450(T) 3440 3258 3250(T) 3240, Celeron G1850 1840(T) HD GraphicsPen/CelブランドのIGPでは4K出力は非対応。(1508月に？更新されたIntel-ARKによると、HDMIはFullHD、DPはWQXGAが最大解像度となっています。)

※Z97はCPU側PCIeを3ポートまで分割可。

当初、Z97/H97専用だったはずのi7-4790K/i5-4690K(Devil's Canyon)も、Asusが8系M/B用対応BIOSを(Intelに無断で)リリースをしたので、他のボードメーカーも旧M/BのDevil対応に追随せざる得なくなったようですね。さすがAsus、大Intel様の方針に平然と逆らってのける！そこにシビれ（略

  • Desktop 4th Generation Intel Core Processor Family, Desktop Intel Pentium Processor Family, and Desktop Intel Celeron Processor Family Datasheet May 2014
  • Intel 9 Series Chipset Family Platform Controller Hub (PCH) Datasheet May 2014

データシートざっと見てみた限りでは、今作の改善点は、チップセット側のPCIe/SATA共用ポート(2レーン分)の接続先ストレージデバイスを、IRSTで管理できるようになったよ、って部分だけみたいですね。

おまけ　CPUクロック別(TB込み)新旧Haswell対照表
2013 GHz 2014
4.4 i7-4790K
4.0 i7-4790(S)
i7-477x(K/S) 3.9 i7-4790T, i5-4690(K/S)
i5-4670(K/S) 3.8 i3-4370
i7-4770T 3.7 i5-4590(S), i3-4360
i5-4570(S/T), i3-4340 3.6 i3-4350 i3-4160
i3-4330 3.5 i5-4690T, i3-4150, Pen-G3460
i3-4130 3.4 i5-4460(S), Pen-G3450
i5-4670T i5-4440(S), Pen-G3430 3.3 Pen-G3440
i5-4430(S), Pen-G3420 3.2 i7-4785T, i5-4590T, i3-4360T, Pen-G3258 Pen-G3250
3.1 i3-4350T i3-4160T, Pen-G3240
i3-4330T, Pen-G3220 3.0 i3-4150T
i3-4130T 2.9 Pen-G3450T, Cel-G1850
Cel-G1830 2.8 Pen-G3440T Pen-G3250T, Cel-G1840
Pen-G3420T, Cel-G1820 2.7 i5-4460T, Pen-G3240T
Pen-G3220T 2.6
2.5 Cel-G1840T
Cel-G1820T 2.4

2012/04～　LGA1155PantherPoint + IvyBridge22nm DX11 OGL3.0～ OCL1.1

CPU側PCIe3.0。映像出力面のスペックは前作Couger+Sandyペアと変わらず。やはりデュアルリンクDVIをサポートする気はないようだ。

対応するチップセットCPU名IGPとしての名称注釈
Z77/75※, H77, B75, Q77/75Core i7-3770(K/T/S), i5-3570KHD Graphics 4000
Core i5-3570T 3550(S) 3450(S)HD Graphics 2500実行ユニットはHD4000の半分以下。
Core i3-3240 3225 3220(T) 3210↑(3225のみHD4000)以下はCPU2コアダイ。
PentiumG 2120 2100T 2020(T) 2010HD GraphicsDX10.1、OpenGL1.2、OpenCLには対応せず、と上位IGPより機能が制限されている。
CeleronG 1620 1610(T)

※CPU側PCIe分割可能数　Z77は最大3ポート、Z75は2ポート。

CougerPoint(Intel6)系M/Bも、BIOS次第でIvyCPUを使える。

IvyBridgeの三系統出力について

Panther+Ivyペアであることは必須だが、他にもハードウェア的なキーポイントが二点。

FDI帯域分割による制約

CPUとチップセットを繋ぐ映像データ専用線FDI。前作のSandyペアでは、4レーン（1レーンあたりMax2.7Gbps）を2チャンネル分、計8レーン用いることで、10.8Gbps*二系統の帯域を実現していた。 今作では三系統出力が可能になったものの、前作ペアとピン互換としたため、三系統のうち二系統は帯域が半分になってしまう。

チップセット側出力二系統時 チップセット側出力三系統時
Lane1Channel-A Max10.8GbpsChannel-A Max10.8Gbps
Lane2
Lane3
Lane4
Lane5Channel-B Max10.8GbpsChannel-B Max5.4Gbps
Lane6
Lane7Channel-C Max5.4Gbps
Lane8

映像データがFDIを経由する以上、下流チップセット側に備わる映像出力回路群がどんな高クロックで駆動できようとも、使用可能な画面モードはこのFDIがボトルネックになる。モバイル版IvyではCPU側に機器内蔵パネル用のeDPポートが一つ備わっているため、そっちで一系統分使うならFDIもフル帯域で使えるのだが･･･。

ちなみにシングルリンクDVI(TMDS165MHz)の帯域は4.95Gbps。5.4Gbpsという数字は、一般的なディスプレイを使用するには十分だ。WUXGAパネルの一つ上、WQHDパネルとなると秒60フレームは諦めなければならないが。

チップセットのDisplay-PLL数

この場合のPLLとは、Phase Looked Loop：あるクロックを元にして、別のクロックを生成する回路のこと。使用する画面モード毎に独立したクロック供給を必要とするTMDS/VGAインターフェイスで三系統出力するなら、PLLも三つあれば万全なのだが、チップセット側の映像出力用PLL数は前作から据え置きの二つ。

というわけで、Displayport出力(･･･PLL共有でも異なる画面モードを駆動できる)を最低二つ使うことが、デスクトップ版IvyBridge三系統出力の条件となる。

なお現状、自作市場向けに三系統出力を明示しているM/B製品を提供しているのはGigabyteだけだ。(後はNUCのDC53427HYEくらいか？)

補足情報　FAQページから
  • 三系統対応ドライバが用意されるOSは、Win7とWin8。
  • DPパッシブ変換アダプタの使用可否は、ボードメーカー（の仕込むBIOS）に依存。DPアクティブアダプタは普通に使える。
  • クローンと拡張デスクトップの混在は不可。
  • Panther+Ivyペアのみ、DP/HDMI音声の三系統出力が可能。(Couger+Ivyペアでは二系統まで)

長くなってしまったが、簡単にまとめると、デスクトップ版IvyBridge三系統出力の要点はこんなところになる。

  • CPUはIvyBridge系、チップセットはPantherPoint(Intel7 Series)系であること。
  • 最低二出力はDisplayPortでなければならないこと。DPアクティブアダプタは使っても良い。
  • WUXGAより上の画面解像度でリフレッシュレート60Hzを設定できるのは一系統分だけ。

まあ現行ビデオカード製品のような汎用性は期待するなってことですね。

要調査情報

IntelのLinux版ドライバのRelease descriptionより。

Driver will support two HDMI displays and one any displays. In this configuration, both HDMI displays must use the same resolution and refresh rate.

TMDSでも、同じモニタタイミング要求する場合ならPLL共有可能なのか･･･？

Collage Display　について（2014/01/06書き直し）

Intelのラージデスクトップモード(Intel語：Collage Display)について触れたのは去年九月でしたが、 最近ようやく公式ドキュメントが出たので、Win8.1環境での簡単な実働レポとともに改めて紹介。今回のテスト環境は以下の通り。

  • OS: Win8.1Pro 64bit
  • CPU: i5-3570K, M/B: Z77X-UD3H(Rev1.0)　
  • ディスプレイ：　Dell-U3014(DP1.1接続)　三菱-RDT271WV(HDMI接続)
  • 使用ドライバ：10.18.10.3345

コラージュディスプレイ設定画面。HDグラフィックスコントロールパネルトップから、「ディスプレイ」タイルをクリック→左上の「ディスプレイ」ドロップダウンメニューから「マルチディスプレイ」をクリック→「ディスプレイ・モードの選択」から「コラージュ」をクリック。ここまでやってようやくこの設定画面までたどり着きます。

上はRDT271、下はU3014で1920*2160の垂直ラージデスクトップを構成してみたところ。WUXGAサイズのつくもたん壁紙を「中央に配置」した状態。大きさの目安になるかと思って、中央下に100円ライター置いてみました。

U3014&RDT271の組み合わせで選択可能になる画面解像度は以下の通り。双方のディスプレイで共通する画面解像度が使える模様。なお前回のテストではできなかったラージデスクトップ構成における縦（90度/270度回転）表示も、一応（たまに設定時におかしな挙動をすることがあったけど）できました。

U3014単出力時 Collage Display RDT271単出力時
水平連結 垂直連結
2560*1600
2048*1536
2048*1152
1920*1440
1920*1200
1920*1080 3840*1080 1920*2160 1920*1080
1856*1392
1792*1344
1680*1050 3360*1050 1680*2100 1680*1050
1600*1200
1600*900 3200*900 1600*1800 1600*900
1440*900 2880*900 1440*1800 1440*900
1400*1050 2800*1050 1400*1050
1366*768 2732*768 1366*1536 1366*768
1366*765
1360*768 2720*768 1360*1536
1280*1024 2560*1024 1280*2048 1280*1024
1280*960 2560*960 1280*1920 1280*960
1280*800 2560*800 1280*1600 1280*800
1280*768 2560*768 1280*1536 1280*768
1280*720 1280*720
1152*864 2304*864 1152*1728 1152*864
1024*768 2048*768 1024*1536 1024*768

1920*2160のウィンドウモードで、Civilization5を実行してみたところ。フルスクリーンモードにしようとすると、勝手にFullHD*2のクローン表示になってしまうので、ウィンドウモードでやるしかないです。ゲームプレイの快適度は・・・まあお察しで；；。

Collage Display Faq 抄訳

まだ公式の日本語訳ページができてないようなので、私見含めて一部を訳してみた。

CollageDisplay（以下CD）って何？
ある画像イメージを、VGA/DVI/HDMI/DP/eDP等、有線インターフェイス接続の複数ディスプレイ間で共有する機能。
必要環境は？
ハードウェアは、IvyBridge及びHaswell世代。OSは、Window7/8/8.1。
CDで使えるディスプレイ数は？
通常二台または三台。別途DisplayPortスプリッタ→（Zotacのコレなんかいい例）を用意すれば、最大四台のディスプレイを使ってCDを構成可能。→（去年、Gigabyteが広報していたアレが実例になります。）
自分のマシンがCDに対応しているかどうか確認するには？
Intelコントロールパネル内の「ディスプレイ・モードの選択」で「コラージュ」の項目が表示されていなければ無理。

あらかじめデバイスマネージャ上で、使いたいディスプレイがIntel-IGPの管理下に認識されているか確認しておくとよい。

CDを構成した状態でBlu-ray動画の再生はできる？
無理。
CDと、4K x 2Kディスプレイモードってどう違うの？
4K x 2Kディスプレイモードは、CDの一形態。2K x 2K解像度を二つ合わせて実現する。
CD構成時に、HDMI/DP音声の複数出力は可能？
CD構成時の映像音声は1ストリームのみ。
CedarView-Atom代替？ NM70 + Celeron 847

PantherPointとSandyBridgeの組み合わせ。こいつらは元々エントリーノートPC用の位置付けだったんですけどね。2012秋から、M/B直付け売りが許された模様。同時出力は二系統まで。

Intel7系ローエンドチップセット主要機能比較
機能B75NM70HM70
チップセット側PCIeポート数844
レガシPCI直出し○××
USBポート数/内3.012/48/08/2
SATAポート数/内6Gbps6/14/14/1
RAID×××
  • Intel 7 Series Chipset Family Platform Controller Hub Datasheet April 2012
  • 3rd Generation Intel Core Processors with Intel HD Graphics 4000/2500 Configuration FAQs for using three monitors
  • Collage Display Feature for 3rd and 4th Generation Intel Core Processor Family Feature List Rev 1.0

2011/01～ LGA1155CougerPoint + SandyBridge 32nm DX10.1 OGL3～

一般には、｢第二世代Coreプロセッサ｣と広報されているSandyBridge。CPU+GPU+ノースブリッジ統合チップ。映像出力インターフェイスは、前作Ibexpeak + Clarkdale同様にCougerPointチップセット側に配置される。IGP搭載CPUがIntelのメインストリームを担うようになった先駆け。

出力面でのスペックはIbexpeakとほぼ変わらずの同時二系統出力。RAMDAC340MHz、HDMI1.4a、DP1.1a。VGAポート1、TMDS/DP/SDVO共用ポート1、TMDS/DP共用ポート1、TMDS/DP/eDP共用ポート1の計4ポート。DPでの音声出力(2chリニアPCMのみ)が明示されている。前作よりも、DP端子採用M/B製品が増えている印象。

対応するチップセットCPU名IGPとしての名称注釈
H67/61, Q67, B65, Z68※Core i7-2600(K), i5-2500(K) 2405S, i3-2105HD Graphics 3000
上記以外Core i7/5/3-2x00HD Graphics 2000実行ユニット(シェーダユニット？)はHD3000の半分。　i3以下はCPU2コアダイ。
Pentium G8x0/6x0, Celeron G5x0/440HD GraphicsHD2000からTurboBoostや、QuickSyncVideo,ClearVideoHD、InTru3D等を無効化したものらしい。

　※Z68はCPU側PCIeの2ポート分割可。

また今作で、ついにCPU側PCIeとIGPの同時利用が正式に可能になった。従来不可能だった、PCIeビデオカードのx16リンク接続と、IGP側のデジタル映像出力二系統を同時利用出来るようになったわけだ。(GPUベンダーの異なるWDDMドライバが共存不可なVistaOSでは、当然出来ない。Intelは1998年のi740以来、ビデオカードという形でディスプレイアダプタを提供してないしね。)

  • Intel 6 Series Chipset and intel c200 Series Chipset Datasheet May 2011
  • 2nd Generation Intel Core Processor Family Desktop Datasheet Volume 1 Jaunuary 2011

2010/01～ LGA1156Ibexpeak + Ironlake(Clarkdale) 45nm DX10 OGL2.1～

IGP含むノースブリッジ(Ironlake)はCPUダイの隣･･･CPUパッケージ内にお引っ越し。RAMDAC等の映像出力回路は、サウスブリッジIbexpeakに内蔵される。動画再生機能アップを強調したかったのか、IGP名もHD Graphicsに衣替え。

Ibexpeakは、VGAポート1、TMDS(DVI/HDMI)/DP/SDVO共用ポート1、TMDS/DP共用ポート2の計4ポートを持つが、同時出力はやはり二系統となる。RAMDAC350MHz。TMDSはシングルリンク。HDCPも二系統分有効。

対応するサウスブリッジノースブリッジ(CPU)名IGPとしての名称注釈
H57/55,Q57Core i5-6xx, i3, PentiumGIntel HD GraphicsIGP面では、クロック以外の機能差別化はなされていない。

この世代までのIntel-IGPは、ノース側PCIeとは排他動作。前世代に引き続き、IGPとPCIeビデオカードの同時利用可能とする為、サウス側のPCIeポートをx16スロット形状で実装しているM/B製品も増えた。

  • Intel 5 Series Chipset and Intel3400 Series Chipset Datasheet January 2010
  • Intel Core i5-600, i3-500 Desktop Processor Series and Intel Pentium Processor G6950 Datasheet January 2010

2008/07～ Socket775Eaglelake 65nm DX10 OGL2.0～

PCIe2.0。RAMDAC350MHz。HDMI1.3。デジタル映像出力DVI,HDMI,DPを直接扱えるようになったIGPノースブリッジ。VGAポート1、TMDS/DP/SDVO共用ポート2(ノース側PCIeと信号線共用)の計3ポートから二系統の同時出力が可能。但し、デジタル二系統同時出力の可否はメーカー依存。HDCPは一系統のみ有効。

TMDSトランスミッタ分のコストが不要になったことで、DVI/HDMI端子を備えるM/B製品がグンと増えた。一応、従来のADD2カードとも互換性を維持している。　同一GPUアーキテクチャで製品族ラインナップを揃えるようになったのはここから。

ノースブリッジ名IGPとしての名称注釈
G45GMA-X4500HDG45のみ、HD解像度動画の再生支援が有効とされた。
G43/41GMA-X4500G41は登場当初、デジタル出力がDVI一系統のみと差別化されていた。デジタル二系統同時出力可能なM/B製品が出てきたのは、09年以降。
Q45/43GMA-4500

IGPとPCIeビデオカードの同時利用を可能としたM/Bの例。GigabyteのmATX板、GA-G41M-ES2Hのブロック図だが、普通のM/Bのx16スロットはノースブリッジ側のPCIeポートに接続するものだが、この板はあえてサウスブリッジ側のPCIe-x1ポート群をx4リンクとして実装して接続している。

  • Intel 4 Series Chipset Family DataSheet October 2009

Broadwater/Bearlake/Lakeport/Grantsdale

PCIe1.x世代のIGPノースブリッジ。IGP名をGraphics Media Acceleratorと改め、DX9対応を明言。ビジネスユースだけでなく、ホームユースをも伺い始めた世代。

VGAポート1、SDVO2ポートの計3ポート。ADD2カード対応。ディスプレイコントローラが二基に増やされ、二系統の拡張デスクトップ/画面回転表示が可能になったのはここから。

リリース年月 ノースブリッジコードネーム ノースブリッジ名 IGP名 RAMDACクロック SDVOクロック PCIe-Rev 注釈
2007/06～ Broadwater G35 GMA-X3100 400 270 1.1
2006/08～ G965 GMA-X3000 IGPとして初めてプログラマブルシェーダを採用した野心作。とはいえ、企業向けでは電力効率の悪さから敬遠された。
Q965/963 GMA-3000
2007/06～ Bearlake G33/31,Q35/33 GMA-3100 350 225 1.1 Lakeport後継のローエンド担当チップ。
2005/05～ Lakeport 945G GMA-950 400 200 1.0a Grantsdale後継。同系SKUの945GCは、第一世代Atomのノースブリッジでもある。
2004/06～ Grantsdale 915G GMA-900 ↑ ↑ ↑
  • Intel G35 Express Chipset Datasheet August 2007
  • Intel 3 Series Express Chipset Family Datasheet August 2007
  • Intel 965 Express Chipset Family Datasheet July 2006
  • Intel 945G/945GZ/945GC/945P/945PL Express Chipset Family Datasheet Novemver 2007
  • Intel 915G/915GV/915GL/915P/915PL/910GL Express Chipset Datasheet February 2005

Springdale/Brookdale

RAMDAC350MHz。VGAポート1、DVO(165MHz)2ポートの計3ポート。ADDカード対応。Intel系で初めて二画面同時出力が出来るようになったグラフィックスチップ。とは言ってもクローン表示(Intel語：Synchronous Display)しか出来なかったのであまり意味は無かったが。

ノースブリッジ名IGPとしての名称注釈
865GIntel Extreme Graphics2AGP8x
845GIntel Extreme GraphicsAGP4x
  • Intel 865G/865GV Chipset Datasheet February 2004
  • Intel 845G/845GL/845GV Chipset Datasheet October 2002
SDVO･ADDカードとは何か
(S)DVO
Digital Video Outの略。デジタル伝送インターフェイスの一種らしい。ボードメーカー側で別途TMDSトランスミッタやTVエンコーダ等の映像出力チップを用意することで、DVIやTV出力など様々な映像出力を実装できる。Grantsdale以降は、パラレル伝送のAGPからシリアル伝送のPCIeベースになっているため、語頭に｢Serial｣が付く。
ADDカード

映像出力チップが載ったカード型モジュール･･･要するに出力端子増設カード。IGP側の(S)DVOを利用したもので、M/Bのノースブリッジ側拡張スロットに挿す。AGPベースのものはADDカード、PCIeベースのものはADD2カードと呼ばれる。　日本国内での単体リテール販売はされず、(米Intel公式サイトでは通販が可能だったようだが)M/Bメーカーオプション品としての流通が主体。

グラフィック/VRAMチップのコスト不要で、安価にユーザーの好きな映像出力を後付けできる･･･という発想だったのだが、M/Bメーカー達がADDカードサポートについて足並みを揃えられなかった/積極的に広報しなかったこと、またビデオカードの世代交代/低価格化が早すぎたこともあって、メジャーにはならなかった。

ADDカードの例
メーカー製品名 発売年月 インターフェイス/出力端子形状 注釈
Intel　Dual DVI ADD2 Card ? PCIe-x16/DVI-I DualDVI仕様のADDカード。915G以降のノースで利用可能。どうしてもビデオカード分の消費電力を容認できない、という人々が用いた。
MSI MS-9904 0710 PCIe-x16/HDMI MSIの自作キット製品用。ブラケット無し。915G以降で利用可能？
Asus R-DVI-ADD2 0605 PCIe-x16/DVI-I 一応、N4L-VM DH(i945GM)用ということになっているADDカード。DVI-I端子なもののVGA出力は利用できない。LowProfile版も有り。
Asus DVI-ADD2 0411 PCIe-x16/DVI-D i915G用のADDカード。M/B側VGAとの同時出力可。
Asus DVI-ADD 0308 AGP/DVI-D+S端子+RCA i865G/845G/845GE用のADDカード。
AOpen ADD Card 0206 AGP/DVI-I+S端子 i845G用のADDカード。二系統出力は不可？
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