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Coffee Lakeマイクロアーキテクチャ

Coffee Lake（コーヒーレイク）とは、インテルによって開発されたマイクロプロセッサである。2017年9月24日に正式発表され[1]、第8世代Intel Coreプロセッサとして製品化された[2]（一部のモデルはCoffee Lake Refreshとして2018年10月8日に正式発表され、第9世代Intel Coreプロセッサとして製品化された）。

Coffee Lake
生産時期 2017年9月[1]から
生産者 インテル
プロセスルール 14nm
アーキテクチャ x86
マイクロアーキテクチャ Skylake
命令セット Intel 64
コア数 2から8
（スレッド数：2から16）
ソケット LGA1151v2
前世代プロセッサ Kaby Lake
次世代プロセッサ Comet Lake
Ice Lake
L1キャッシュ コアあたり64KB
（命令32KB, データ32KB）
L2キャッシュ コアあたり256KB
L3キャッシュ コアあたり最大2MB
L4キャッシュ 最大128MB
GPU UHD Graphics
ブランド名 Core i9
Core i7
Core i5
Core i3
Pentium
Celeron
Xeon
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なお、本項では便宜上、モバイル向けの第8世代Intel CoreプロセッサであるWhiskey Lake（ウイスキーレイク）についても記述する。

概要

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10nmプロセス立ち上げの更なる遅延により同じ14nmプロセスであるKaby Lakeの後継として用意された[3]。CPUコア数の増加やブーストクロックの向上など性能強化が図られているが、マイクロアーキテクチャはSkylakeのままである。製造プロセスも14nmプロセスと変わっていないが、14nm++としてゲートピッチを84nmに緩めるなどクロック向上のために最適化されている。また、CNL-PCHをワンパッケージ化したものは開発コードが異なり、Whiskey Lakeとなっている。

2018年には更にCPUコア数を増やしたCoffee Lake Refreshが投入されたが、製造プロセスは変わっていないためダイサイズが増加する一方となった。これにチップセットの14nm化も重なりプロセッサの供給不足が発生した[4]。同年には、8086発売40周年を記念し、Coffee Lakeマイクロアーキテクチャに基づくデスクトップ向けのCore i7-8086Kが限定品として発売された。記念品的要素もあり、モデル名は敢えて付番法則に則っていない。実質的にはCoffee Lakeとして（Refreshを除けば）最速のCPUである。またCore i7-8086Kの最大周波数は Intelのx86互換CPUとしては、単一のコアで初めて5GHzにも達する。これは8086の規定クロックである、5MHzのちょうど1000倍となっている点も記念碑的なポイントと言える。

この世代にP6から続くアウト・オブ・オーダー実行を起因としたサイドチャネル攻撃に対する脆弱性が明らかとなり[5]、これに対する性能低下を補うためにハードウェアによる緩和策が進められるようになった[6]。

この世代よりWindows 11以降のWindowsに正式かつ、完全対応している。ただし、Windows 11以降のWindowsをアップグレードインストール、または新規インストールする場合はセキュアブートやTPM2.0等の各種セキュリティデバイスが必要となる。

特徴

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  • 14nm++プロセス（14nm+と比べて約5.8%の性能向上[7]）
  • Skylakeコア (CPUコア数の増加、最大8コア)
  • DDR4-2666対応 (DDR3には非対応)
  • UHD Graphics 600 シリーズ (最大ブーストクロックが向上)
  • ソケット1151 (Kaby Lakeと電気的互換性なし[8])
  • 300 シリーズのチップセット
  • USB 3.1のサポート (Gen2には14nmのCNL-PCH版が対応)

プロセスルール

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プロセスルールは Kaby Lake から更に最適化が行われている[9]。

マイクロアーキテクチャ プロセスルールの名称
Broadwell
Skylake 		14nm
Kaby Lake
Kaby Lake Refresh
Amber Lake 		14nm+
Coffee Lake
Coffee Lake Refresh
Whiskey Lake 		14nm++

脆弱性対応

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→詳細は「en:Transient execution CPU vulnerability」を参照

インテルはMeltdown、Spectreなどの脆弱性に対し、マイクロコードやソフトウェアの変更による緩和を進めたが一部のワークロードでは大きな性能低下を引き起こすため、ハードウェアレベルでの防御ができるようCoffee Lake Refresh、およびWhiskey Lake以降のCPUに変更を加えた。2019年にはCascade Lakeで更なる対応が進むなど対策を進めている[10]。

公称 Variant 概要 Cascade Lake
Ice Lake
 Whiskey Lakeの一部、
Coffee Lake Refreshの一部
Comet Lake 		Whiskey Lake
Coffee Lake Refresh 		Coffee Lake
Amber Lake
及びそれ以前のCPU
Spectre 1 条件付き分岐における
境界チェックの回避 		OS/VMM
2 分岐先のインジェクション ハードウェア + OS ファームウェア + OS
Meltdown 3 不正なデータキャッシュの読み込み ハードウェア ファームウェア
3a 不正なシステムレジスタの参照 ハードウェア ファームウェア
4 書込み前メモリの参照 ハードウェア + OS ファームウェア + OS
Foreshadow
(L1TF) 		L1キャッシュへの不正なアクセス ハードウェア ファームウェア

製品一覧

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Coffee Lake

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デスクトップ向け

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コア数がi7・i5は6つ、i3は4つに増えた事が最大の特徴である。これにより、マルチスレッド性能が大幅に向上した。ハイパースレッディング・テクノロジーはi7、Pentium Goldのみに採用されている。

また、ソケットは先代と共通のLGA1151であり、Z170やZ270といったチップセットを搭載したマザーボードとの物理的互換性はあるが、インテルがそれを許可しなかったため、Intel 300 Seriesを搭載したマザーボードの購入（買い替え）が必要となる。

インテル側は「電源回路の差異」を理由にしているが、マザーボードメーカーであるASUSのスタッフによって否定され、非公式ながらBIOSの改造でZ170やZ270で起動させることも可能である。実演したコアユーザーも存在する。

Coffee Lake-S
Coffee Lake-S
ブランド 型番 CPU GPU TDP
(W) 		対応メモリ
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB) 型番 EU数 クロック (MHz)
定格 ターボ L2 L3 定格 ターボ
Core i7 8086K 6 (12) 4.0 5.0 1.5 12 UHD 630 24 350 1200 95 DDR4-2666
8700K 3.7 4.7
8700 3.2 4.6 65
8700T 2.4 4.0 35
Core i5 8600K 6 (6) 3.6 4.3 9 1150 95
8600 3.1 65
8600T 2.3 3.7 35
8500 3.0 4.1 1100 65
8500T 2.1 3.5 35
8400 2.8 4.0 1050 65
8400T 1.7 3.3 35
Core i3 8350K 4 (4) 4.0 — 1 8 1150 91 DDR4-2400
8300 3.7 62
8300T 3.2 1100 35
8100 3.6 6 65
8100F —
8100T 3.1 UHD 630 24 350 1100 35
Pentium
Gold 		G5600 2 (4) 3.9 0.5 4 54
G5500 3.8
G5500T 3.2 1050 35
G5400 3.7 UHD 610 12 58
G5400T 3.1 35
Celeron G4920 2 (2) 3.2 2 54
G4900 3.1
G4900T 2.9 1000 35
Coffee Lake Refresh

2018年10月8日に発表された。最大8コア[11]の構成になり、特にCore i9の9900Kと9900KFに関してはインテルの量産CPUとしては初の5GHz駆動に至ったことが特徴である。Core i7、Core i9ではSandy Bridgeマイクロアーキテクチャ以来、7世代ぶりとなるヒートスプレッダとコアの間にソルダリング(STIM)を採用することで放熱能力が向上した。またMeltdown V3、L1TFの脆弱性に関してハードウェアでの緩和が行われた[12](一部のSKUを除く)。ソケット形状は第8世代のものと同一で互換性が保たれている。

Coffee Lake-S Refresh
ブランド 型番 CPU GPU TDP
(W) 		対応メモリ
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB) 型番 EU数 クロック (MHz)
定格 ターボ L2 L3 定格 ターボ
Core i9 9900KS 8 (16) 4.0 5.0 2 16 UHD 630 24 350 1200 127 DDR4-2666
9900K 3.6 95
9900KF —
9900 3.1 UHD 630 24 350 1200 65
9900T 2.1 4.4 35
Core i7 9700K 8 (8) 3.6 4.9 12 95
9700KF —
9700 3.0 4.7 UHD 630 24 350 1200 65
9700F —
9700T 2.0 4.3 UHD 630 24 350 1200 35
Core i5 9600K 6 (6) 3.7 4.6 1.5 9 1150 95
9600KF —
9600 3.1 UHD 630 24 350 1150 65
9600T 2.3 3.9 35
9500 3.0 4.4 1100 65
9500F —
9500T 2.2 3.7 UHD 630 24 350 1100 35
9400 2.9 4.1 1050 65
9400F —
9400T 1.8 3.4 UHD 630 24 350 1050 35
Core i3 9350K 4 (4) 4.0 4.6 1 8 1150 91 DDR4-2400
9350KF —
9320 3.7 4.4 UHD 630 24 350 1150 62
9300 4.3
9300T 3.2 3.8 1100 35
9100 3.6 4.2 6 65
9100F —
9100T 3.1 3.7 UHD 630 24 350 1100 35
Pentium
Gold 		G5620 2 (4) 4.0 — 0.5 4 54
G5600T 3.3 1050 35
G5420 3.8 UHD 610 12 54
G5420T 3.2 35
Celeron G4950 2 (2) 3.3 2 54
G4930 3.2
G4930T 3.0 1000 35

サーバー向け

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Coffee Lake-S
Coffee Lake-S
ブランド 型番 CPU GPU TDP
(W) 		対応メモリ
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB) 型番 EU数 クロック (MHz)
定格 ターボ L2 L3 定格 ターボ
Xeon E-2186G 6 (12) 3.8 4.7 1.5 12 UHD P630 24 350 1200 95 DDR4-2666
E-2176G 3.7 80
E-2146G 3.5 4.5 1150
E-2136 3.3 —
E-2126G 6 (6) UHD P630 24 350 1150
E-2174G 4 (8) 3.8 4.7 1 8 1200 71
E-2144G 3.6 4.5 1150
E-2134 3.5 —
E-2124G 4 (4) 3.4 UHD P630 24 350 1150
E-2124 3.3 4.3 —
E-2104G 3.2 — UHD P630 24 350 1000 65
Coffee Lake-S Refresh
ブランド 型番 CPU GPU TDP
(W) 		対応メモリ
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB) 型番 EU数 クロック (MHz)
定格 ターボ L2 L3 定格 ターボ
Xeon E-2288G 8 (16) 3.7 5.0 2 16 UHD P630 24 350 1200 95 DDR4-2666
E-2278G 3.4 80
E-2286G 6 (12) 4.0 4.9 1.5 12 95
E-2276G 3.8 80
E-2246G 3.6 4.8
E-2236 3.4 —
E-2226G 6 (6) 4.7 UHD P630 24 350 1200
E-2274G 4 (8) 4.0 4.9 1 8 83
E-2244G 3.8 4.8 71
E-2234 3.6 —
E-2224G 4 (4) 3.5 4.7 UHD P630 24 350 1200
E-2224 3.4 4.6 —

モバイル向け

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最大6コアに強化され、モバイル向けとしては初めてCore i9ブランドのCPUが登場した。

Coffee Lake-B
Coffee Lake-B
ブランド 型番 CPU GPU TDP
(W) 		対応メモリ
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB) 型番 EU数 クロック (MHz)
定格 ターボ L2 L3 定格 ターボ
Core i7 8700B 6 (12) 3.2 4.6 1.5 12 UHD 630 24 350 1200 65 DDR4-2666
Core i5 8500B 6 (6) 3.0 4.1 9 1100
8400B 2.8 4.0 1050
Core i3 8100B 4 (4) 3.6 — 1 6
Coffee Lake-H
Coffee Lake-H
ブランド 型番 CPU GPU TDP
(W) 		対応メモリ
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB) 型番 EU数 クロック (MHz)
定格 ターボ L2 L3 定格 ターボ
Xeon E-2186M 6 (12) 2.9 4.8 1.5 12 UHD P630 24 350 1200 45 DDR4-2666
LPDDR3-2133
E-2176M 2.7 4.4
Core i9 8950HK 2.9 4.8 UHD 630
Core i7 8850H 2.6 4.3 9 1150
8750H 2.2 4.1 1100
Core i5 8400H 4 (8) 2.5 4.2 1 8
8300H 2.3 4.0 1000
Core i3 8100H 4 (4) 3.0 — 6 DDR4-2666
Coffee Lake-H Refresh
ブランド 型番 CPU GPU TDP
(W) 		対応メモリ
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB) 型番 EU数 クロック (MHz)
定格 ターボ L2 L3 定格 ターボ
Xeon E-2286M 8 (16) 2.4 5.0 2 16 UHD P630 24 350 1250 45 DDR4-2666
LPDDR3-2133
E-2276M 6 (12) 2.8 4.7 1.5 12 1200
Core i9 9980HK 8 (16) 2.4 5.0 2 16 UHD 630 1250
9880H 2.3 4.8 1200
Core i7 9850H 6 (12) 2.6 4.6 1.5 12 1150
9750H 4.5
9750HF —
Core i5 9400H 4 (8) 2.5 4.3 1 8 UHD 630 24 350 1100
9300H 2.4 4.1 1050
9300HF —
Coffee Lake-U
Coffee Lake-U
ブランド 型番 CPU GPU TDP
(W) 		対応メモリ
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB) 型番 EU数 クロック (MHz)
定格 ターボ L2 L3 L4 定格 ターボ
Core i7 8569U 4 (8) 2.8 4.7 1 8 128 Iris Plus 655 48 300 1200 28 DDR4-2400
LPDDR3-2133
8559U 2.7 4.5
8557U 1.7 Iris Plus 645 1150 15
Core i5 8279U 2.4 4.1 6 Iris Plus 655 28
8269U 2.6 4.2 1100
8259U 2.3 3.8 1050
8257U 1.4 3.9 Iris Plus 645 15
8260U 1.6 — UHD 620 24 1100
Core i3 8109U 2 (4) 3.0 3.6 0.5 4 128 Iris Plus 655 48 1050 28
8140U 2.1 3.9 — UHD 620 24 1000 15

組み込み向け

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Coffee Lake-S
Coffee Lake-S Refresh
ブランド 型番 CPU GPU TDP
(W) 		対応メモリ
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB) 型番 EU数 クロック (MHz)
定格 ターボ L2 L3 定格 ターボ
Xeon E-2278GE 8 (16) 3.3 4.7 2 16 UHD P630 24 350 1200 80 DDR4-2666
E-2278GEL 2.0 3.9 35
E-2226GE 6 (6) 3.4 4.6 1.5 12 80
Core i7 9700E 8 (8) 2.6 4.4 2 UHD 630 1150 65
9700TE 1.8 3.8 35
Core i5 9500E 6 (6) 3.0 4.2 1.5 9 1100 65
9500TE 2.2 3.6 35
Core i3 9100E 4 (4) 3.1 3.7 1 6 1050 65 DDR4-2400
9100TE 2.2 3.2 35
Coffee Lake-H
Coffee Lake-H Refresh
ブランド 型番 CPU GPU TDP
(W) 		対応メモリ
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB) 型番 EU数 クロック (MHz)
定格 ターボ L2 L3 定格 ターボ
Xeon E-2276ME 6 (12) 2.8 4.5 1.5 12 UHD P630 24 350 1150 45 DDR4-2666
E-2276ML 2.0 4.2 25
E-2254ME 4 (8) 2.6 3.8 1 8 1100 45
E-2254ML 1.7 3.5 25
Core i7 9850HE 6 (12) 2.7 4.4 1.5 9 UHD 630 1150 45
9850HL 1.9 4.1 25
Core i3 9100HL 4 (4) 1.6 2.9 1 6 1100
Pentium
Gold 		G5600E 2 (2) 2.6 3.1 0.5 4 1050 35
Celeron G4930E 2.4 — 2 UHD 610 12 DDR4-2400
G4932E 1.9 25

Whiskey Lake

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2018年8月28日に発表された15W以下のモバイル向けの第8世代Intel Coreプロセッサ。パッケージ内に搭載されているPCHが14nmのCNL-PCHに変更され、USB 3.1 Gen2にネイティブ対応、Wi-Fi/BluetoothのMACを統合、オーディオDSPがクアッドコアとなった。また、Meltdown V3、L1TFの脆弱性にハードウェアでの緩和が行われた[10]。なお、Core i7-8665UとCore i5-8365Uについては19年第2四半期の発売となっており、vProに対応するなど機能等の向上が見られる。

モバイル向け

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Whiskey Lake-U
Whiskey Lake-U
ブランド 型番 CPU GPU TDP
(W) 		対応メモリ
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB) 型番 EU数 クロック (MHz)
定格 ターボ L2 L3 定格 ターボ
Core i7 8665U 4 (8) 1.9 4.8 1 8 UHD 620 24 300 1150 15 DDR4-2400
LPDDR3-2133
8565U 1.8 4.6
Core i5 8365U 1.6 4.1 6 1100
8265U 3.9
Core i3 8145U 2 (4) 2.1 0.5 4 1000
Pentium
Gold 		5405U 2.3 — 2 UHD 610 12 950 DDR4-2133
LPDDR3-1866
Celeron 4305U 2 (2) 2.2 900
4205U 1.8

組み込み向け

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Whiskey Lake-U
Whiskey Lake-U
ブランド 型番 CPU GPU TDP
(W) 		対応メモリ
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB) 型番 EU数 クロック (MHz)
定格 ターボ L2 L3 定格 ターボ
Core i7 8665UE 4 (8) 1.7 4.4 1 8 UHD 620 24 300 1150 15 DDR4-2400
LPDDR3-2133
Core i5 8365UE 1.6 4.1 6 1050
Core i3 8145UE 2 (4) 2.2 3.9 0.5 4 1000
Celeron 4305UE 2 (2) 2.0 — 2 UHD 610 12 DDR4-2133
LPDDR3-1866

脚注

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[脚注の使い方]
  1. ^ a b Intel Unveils the 8th Gen Intel Core Processor Family for Desktop, Featuring Intel’s Best Gaming Processor Ever, インテル, (2017-09-24), https://newsroom.intel.com/news-releases/intel-unveils-8th-gen-intel-core-processor-family-desktop/ 
  2. ^ 笠原一輝 (2017-08-21), “【笠原一輝のユビキタス情報局】第8世代Coreプロセッサの本当のコードネームはどれ? ～Kaby Lake Refresh、Coffee Lake、Cannonlakeの3つが同じ製品ブランドで同時展開”, PC Watch, https://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/ubiq/1076326.html 
  3. ^ “Intel、2018年に14nmの新CPU“Coffee Lake”を投入”. Impress Corporation (2016年7月19日). 2020年6月25日閲覧。
  4. ^ “Intelのプロセッサ供給不足により世界的にノートPC出荷に影響、2019年後半まで続く見通し”. GIGAZINE (2018年10月2日). 2020年6月25日閲覧。
  5. ^ “インテル「産業全体の問題」　脆弱性報道受け、株価急落”. Nikkei Inc. (2018年1月4日). 2020年6月25日閲覧。
  6. ^ “Intel、次期CPUにSpectre対策機能をハード実装”. Impress Corporation (2018年3月16日). 2020年6月25日閲覧。
  7. ^ “Architecture Dayに見た、Intelの底力と変貌【製造技術編】”. 2024年12月1日閲覧。
  8. ^ “ソケットのピン配置から見る、同じLGA1151でCoffee LakeとSkylakeを隔てる理由”. Impress Corporation (2017年10月6日). 2020年6月25日閲覧。
  9. ^ “Intel、6コア化したデスクトップ向け第8世代Coreプロセッサ ～LGA 1151を踏襲するも、チップセットは互換性なし”, PC Watch, (2017-09-25), https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1082481.html 
  10. ^ a b 新しい保護機能をハードウェアに実装, Intel, https://www.intel.co.jp/content/www/jp/ja/architecture-and-technology/engineering-new-protections-into-hardware.html 
  11. ^ Core i9、およびデスクトップPC用、ごく一部のモバイルPC用のCore i7のみ。
  12. ^ “Intel、第9世代Coreプロセッサに「Meltdown」対策をハードウェア実装”, PC Watch, (2018-10-11), https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1147377.html 

関連項目

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