Intel® Core™ 第13世代Raptor LakeプロセッサーとThunderbolt™テストのご紹介

Granite River Labs, GRL
楊宗霖 Robert Yang

Intel Core第13世代プロセッサーのリリース

2023年1月のConsumer Electronics Show（CES）で、ノートパソコン版のIntel Core™ 第13世代Raptor Lakeが初登場しました。これは、2022年9月のIntelによるRaptor Lake-Sデスクトップ中央処理装置（CPU）の導入に続くものです。Intel 第13世代の登場は、2006年の最初の「Intel Core」CPUファミリー以来、インテルが新世代をリリースしてきた素晴らしい実績を確固たるものにするものでもあります。第13世代Raptor Lakeの登場は、ユーザーにどんな新しい体験をもたらすのでしょうか？ここで検証していきます。

Intel 13th Gen CPU – Raptor Lake vs Alder Lake

Raptor Lakeは、第12世代Alder Lakeのアップグレードと広く見なされており、前世代のアーキテクチャの設計図を維持しています。2022年に発表されたAlder Lakeは、Intelが「Intel 7 process」と「x86 hybrid architecture」を初めて採用しました。第13世代のRaptor Lakeは、コア数（主にEコア）を増やし、L2キャッシュメモリを拡張し、クロック速度を上げることで、最終的にプロセッサの性能を向上させています。この結果、最大8個のPコアと16個のEコアという優れた構成となり、フラッグシップ製品では合計24個のコアを搭載することになります。

x86ハイブリッド・アーキテクチャは、以下の2種類のコアで構成され、CPUは様々な用途に応じて異なるコアを起動させることで、高効率と低消費電力を実現します。：

Pコア：高性能とゲームアプリケーションに適したGolden Coveアーキテクチャを採用。
Eコア：低消費電力でマルチタスク・アプリケーションに適したGracemont（グレースモント）アーキテクチャを採用。

A list of key features of the Raptor Lake 13th Gen Intel® Core™ Processor

図1：第13世代Raptor Lakeの主な特徴（出典：Intel）

Intelによれば、Raptor Lake は、Alder Lake のコアとオーバークロック機能を改良しつつ、オリジナルのソケット構成を維持することで、メーカーとユーザーの双方がシームレスなアップグレード経路を享受できるようにしているということです。

各種Raptor Lake（RPL）プロセッサーのスペックと特徴

Raptor Lake-Sシリーズ

2022年後半に発表されたRaptor Lake-Sは、デスクトップ・コンピュータ向けに設計されています。その主力製品であるi9-13900Kは、24コア（8Eコア、16Pコア）、32スレッド、最大クロック5.8GHzを特徴とします。また、L2キャッシュ容量も増加し、Pコアは2MB、Eコアは4MBとなっています。Intelによれば、i9-13900Kはシングルスレッドで最大15％、マルチスレッドで最大41％の性能向上を誇り、前世代のi9-12900Kと比較して大幅な性能向上を実現しています。

Raptor Lake-Pファミリー (U/P/H)

ノートパソコン向けに設計されたRaptor Lake-Pファミリーは、市場で最も広く採用されているプロセッサーファミリーです。異なる消費電力プロファイルに対応するため、3つのシリーズで構成されています：

RPL-U（15W）：低消費電力を優先したこのシリーズは、長時間のバッテリー駆動と携帯性を重視するユーザー向けの超軽量モデルに採用されています。
RPL-P（28W）：エネルギー効率とパフォーマンスのバランスを重視したこのシリーズは、薄型軽量モデルに適しており、消費電力はやや高めですが、ほとんどのビジネスニーズに十分なパフォーマンスを提供します。
RPL-H（45W）：強力なパワーと高性能を備えたこのシリーズは、通常ディスクリートグラフィックスと組み合わされ、ゲーミングノートPCに使用されます。

Raptor Lake-HXシリーズ

Alder Lakeとともに登場したHXシリーズは、 Intelが提供するノートPC向けCPUの中で、最高レベルのコンシューマー向け製品です。このシリーズは、CPUのオーバークロック機能をユーザーに提供し、ラップトップという制約の中でデスクトップレベルのパフォーマンスを実現します。Raptor Lake-HXは、市場初の24コア・ラップトップCPUで、最大クロックスピードは5.6GHzに達します。その性能はトップクラスのデスクトップCPUに匹敵し、ラップトップゲーミングの領域で強大な力を発揮します。

Raptor Lakeモバイル・プロセッサー

Table that compares energy efficiency and performance levels across Raptor Lake 13th Gen Intel® Core™ Mobile Processors

表1：Raptor Lakeモバイル・プロセッサーのエネルギー効率と性能レベルの比較

Image that shows the overview of Raptor Lake 13th Gen Intel® Core™ Mobile Processors

図2：第13世代Intel Coreモバイル・プロセッサーの概要（出典：Intel）

Nシリーズ・プロセッサー

Raptor Lakeと並んで、インテルNシリーズ・プロセッサーも2023年初頭のCESでデビューしました。軽量ノートパソコンや小型フォームファクターコンピューター向けに開発されたこのラインナップは、教育機関やコスト重視のユーザーに適した、予算に応じた選択肢となります。NシリーズCPUは、4セットまたは8セットのEコアを搭載し、Pコアは搭載していません。しかし、DDR5やLPDDR5メモリ、USB Type-C™サブシステムなどの仕様をサポートしており、Type-Cポートを介したデータ伝送とオーディオビジュアル伝送の両方が可能です。コンパクトなサイズでありながら、このシリーズはさまざまな機能をしっかりと備えています。

Diagram that the overview of Intel® Processor N-series features

図3：Nシリーズの機能概要（出典：Intel）

Raptor LakeのThunderbolt（TBT）認証試験に関する最新情報

第11世代CPU Tiger Lakeの登場後、インテルはThunderbolt機能をCPUアーキテクチャに直接統合してきました。その結果、Thunderboltインターフェイスは、最大40Gbpsという驚異的な伝送速度を誇る、Intelプラットフォームの特徴的な機能へと進化しました。しかし、Thunderboltという点で、最新の第13世代CPUと何が違うのでしょうか？最新の第13世代CPUの登場により、Thunderbolt機能にはどのような進化が見られるのでしょうか？

ノートパソコンの場合、Raptor Lakeプロセッサーは本来TBT4をサポートしていますが、TBTをサポートするためには、コネクタの近くにリタイマー・チップを搭載する必要があります。リタイマーは、高速信号伝送経路で一般的に使用される信号リレーの役割を果たします。マザーボード上またはケーブル内に配置することで、高速信号を復元・増幅し、伝送中に発生する可能性のある信号減衰を補正します。

Raptor Lakeプラットフォームでは、メーカーは新たに導入されたHayden Bridge（HBR）と既存のBurnside Bridge（BBR）の2つのリタイマー・チップから選択することができます。両者の違いは以下の通りです：

Table that shows differences between Hayden Bridge (HBR) and Burnside Bridge (BBR) retimers for Intel Raptor Lake processors

表2： HBRとBBRリタイマーの違い

上記の表から、HBRリタイマはBBRリタイマよりも高いUSB 3.0とDisplayPort™（DP）仕様をサポートしていることがわかります。これは、DP 2.1とUSB 3.2 Gen2x2（20Gbps）の電気試験（EV）と機能試験（FV）がHBRのTBT認証試験プロセスに含まれなければならないことを意味します。しかし、現在 DP 2.1 モニタ製品がないため、DP 2.1 の FV 試験は省略可能です。

Raptor LakeがThunderboltポートでサポートする新機能は以下の通りです。：

USB 3.2 Gen2x2 (20 Gbps): USB 3.0ファミリーの次世代技術として、デュアルチャネル伝送を採用し、前世代のUSB 3.2 Gen2x1（10Gbps）に比べて伝送帯域幅を倍増させました。すでにいくつかのメーカーがこの仕様のハードドライブ・デバイスをリリースしています。
DP 2.1: これはDisplayPort（DP）インターフェースの最新仕様です。8.1Gbps×4チャンネルのDP1.4に対し、DP2.1は最大20Gbps×4チャンネル（総帯域幅80Gbps）の伝送速度を実現します。最大16Kの解像度に対応し、既存の8Kモニターの4倍の高精細画質を実現します。さらに、Raptor LakeプラットフォームのDP 2.1は2つの速度をサポートしています： 10Gbps×4レーンと20Gbps×4レーンです。どちらの速度もEVおよびFVテストでカバーされる予定です。現在、DP 2.1はコンピュータ製品（Display Source）で準備が整っており、モニタ製品（Display Sink）の発売を待っている段階です。

Intel Core CPUの歴史と未来

図4：Intel Coreプロセッサーの世代別ロードマップ（出典：Intel）

現在、Intel Coreプロセッサーは第13世代まで進化しています。2023年末には、Intel 4プロセスを採用した次世代のMeteor Lakeが発表される予定です。Intel は、Meteor Lake以降も、ますます高性能になるIntel Coreプロセッサーの世代をリリースする計画を発表しています。：

NVL – Nova Lake (Gen 17) 2026
LNL – Lunar Lake (Gen 16) 2025
ARL – Arrow Lake (Gen 15) 2024
MTL – Meteor Lake (Gen 14) 2023
RPL – Raptor Lake (Gen 13) 2022
ADL – Alder Lake (Gen 12) 2021
TGL – Tiger Lake (Gen 11) 2020

GRLでThunderbolt™製品をテストする

Intel によって認定された世界初の認証ラボとして、弊社は Thunderbolt™ に関するあらゆる試験サービスを提供しています。認証および試験分野における豊富な経験を持つGRLは、高速インターフェース試験に優れ、業界との強固な提携関係を有しています。製品開発に伴う課題や複雑さを軽減するため、私たちにお任せください。

資料

https://www.intel.com.tw/content/www/tw/zh/gaming/resources/gaming-processor-names.html

https://today.line.me/tw/v2/article/aGr86Qo

https://www.pcworld.com/article/615644/intels-cpu-roadmap-now-extends-to-2024s-lunar-lake.html

著者
Robert Yang – Test Engineer, GRL (台北)

Robertは6年間の試験経験があり、DisplayPort™、Thunderbolt、HDMI®、USBの試験仕様に精通しています。現在、GRL（台北）で互換性試験を担当し、お客様の問題解決と認証取得をサポートしています。