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Sandy Bridgeマイクロアーキテクチャ

Sandy Bridgeマイクロアーキテクチャ（サンディブリッジ マイクロアーキテクチャ）とは、インテルによって開発されたNehalemマイクロアーキテクチャに継ぐマイクロプロセッサのマイクロアーキテクチャであり、第2世代Coreプロセッサーとして製品化されている。第2世代Coreプロセッサーという言葉は、IntelがSandy Bridgeマイクロアーキテクチャで初めて用いた言葉であり、CoreマイクロアーキテクチャとNehalemマイクロアーキテクチャのCoreブランドのプロセッサは、前世代Coreプロセッサーと定義している。このことから、AVX命令セットの追加が第2世代Coreプロセッサーの定義だと推定される。特にCore ixプロセッサの世代を区別する場合は、Sandy Bridgeマイクロアーキテクチャを第2世代Core ixプロセッサー、Nehalemマイクロアーキテクチャを前世代Core ixプロセッサーと区別している。Xeon、第2世代Core i7、第2世代Core i5、第2世代Core i3、Pentium、Celeronのブランドで商品提供している。

Sandy Bridge
生産時期 2011年1月から
生産者 インテル
プロセスルール 32nm
アーキテクチャ x64
命令セット x86-64, Intel 64
コア数 1から8
（スレッド数：1から16）
ソケット LGA1155
LGA1356
LGA2011
前世代プロセッサ Nehalem
次世代プロセッサ Ivy Bridge
GPU HD Graphics
ブランド名 Core i7
Core i5
Core i3
Pentium
Celeron
Xeon
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概要

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イスラエルのハイファを拠点とする開発チームが開発を担当している。2007年のIDFでは、「Gesher」（ヘブライ語で橋を意味する）という名前で触れられたが、諸事情により現在の名前に変更された。2009年秋のIDFで2GHzで動作する試作品が公開された。ソケットは、サーバおよびハイエンド向けにLGA2011、普及帯にLGA1155がある[1]。32nmプロセスルールにて製造される。ラスベガスで開催されるCES2011にて米国時間2011年1月5日に発表され[2][3]、1月9日に発売解禁となった。しかし、2011年1月下旬に対応チップセットのシリアルATA周りに設計上の不具合が発見されたため、対応マザーボードの出荷が一時停止となり、修正版マザーボードの顧客向け出荷を2011年2月下旬に、量産を2011年4月から再開する見通しとなった。

特徴

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新SIMD拡張命令セットIntel AVX
従来のSSEでは128bit幅だったSIMDレジスタが、256ビット幅に拡張される。FPUも同時に拡張され、1クロックで256ビットの演算が可能となる。これにより並列化のしやすい処理で最大2倍のパフォーマンスを発揮する。
GPUの改良とネイティブな統合
Clarkdaleとの比較で、GPU部は32nmプロセスで製造され、最高ターボ時1350MHzと高クロックであり、各種改良が加えられている。また、オンダイに統合され、L3キャッシュ（Last Levelキャッシュ）に接続している。
動画のハードウェアエンコード(Intel Quick Sync Video)を行うメディアエンジンを統合。
PCIeコントローラーとDMIコントローラーのネイティブ統合。
フロントエンド及び実行ユニットの改良
新しくデコード済み命令キャッシュを搭載、これによる実効命令フェッチ帯域の拡大と、分岐予測ミスペナルティの軽減。
分岐予測ユニットの実装強化、効率化。
マクロフュージョンの追加サポート (CMP、TEST、ADD、SUB、AND、INC、DEC)。
ダイナミック・エグゼキューション範囲の拡大。
多倍長演算の効率的な実装をサポートする拡張命令（w:Intel ADXを参照。ただし「ADX」および英語版にある「Multi-Precision Add-Carry Instruction Extensions」という表現のどちらも、インテルの公式資料等には見られないようである）
一般的な実行ストール（読み出しポート、ライトバック競合、バイパス・レイテンシー、パーシャル・ストール）の削減。
XSAVE/XRSTORE 命令のパフォーマンスの向上、および新しいXSAVEOPT 命令の追加。
物理レジスタファイルの採用により、ユニット間のデータ移動&コピーを不要とし電力効率を改善。
メモリ操作の改善
メモリロードポートが2つに拡張され、ロード帯域幅が256ビットに倍増。
バッファ増加によって、より多くのインフライトのロードおよびストアを同時に実行する。
データプリフェッチの改善。
コア間のインターコネクトをL3キャッシュ内に設けたリングバスとし、コア間の帯域幅の確保、電力効率の改善とともにコア数の増加に柔軟に対応する。
第2世代インテル ターボ・ブースト・テクノロジー
CPUだけでなくGPUを含めた全てのコアに対してもターボ・ブーストが有効になり、発熱に余裕があればTDP枠を超え、よりダイナミックにクロックが上昇する。

Sandy Bridgeマイクロアーキテクチャは、4μOPs/クロックのデコード・リタイア、6つの命令発行ポートという命令レベルの並列度はNehalemマイクロアーキテクチャから変化していない。しかしながら、アウト・オブ・オーダー実行の機構が完全に再設計されている。

Pentium Proに端を発するP6マイクロアーキテクチャは、Nehalemに至るまでリオーダ・バッファとリザベーション・ステーションを用いたTomasuloのアルゴリズムに近い方式でアウト・オブ・オーダー実行を行っていた。この方式ではデータがレジスタファイル、リオーダ・バッファ、リザベーション・ステーションの3ヶ所に保持されるため、命令のデコード後(RFとROBからRS)、実行後(演算器からROBとRS)、リタイア時(ROBからRF)といったタイミングで逐一必要な場所へのデータの移動が発生する。一方Sandy Bridgeマイクロアーキテクチャでは、データの格納場所が物理レジスタファイルに一元化され、リオーダ・バッファとリザベーション・ステーションはレジスタファイルへの参照のみを保持し、データは保持しない (データを保持しないリザベーション・ステーションは、単にスケジューラと呼ばれるのが普通である)。このため、データの移動に伴うエネルギー消費が削減され、プロセッサの消費電力の低減に貢献している。

この物理レジスタファイルによるアウト・オブ・オーダー実行とデコード済み命令キャッシュの搭載は、Pentium 4のNetBurstマイクロアーキテクチャで既に行われたものである。これらはCoreマイクロアーキテクチャには反映されなかったが、Sandy Bridgeマイクロアーキテクチャで同時に復活したことになる。

製品一覧

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プロセッサー・ナンバーの末尾にアルファベットが付いている製品があり、それぞれの意味は、

  • K：オーバークロックができるようにTurbo Boost動作時の倍率のロックが解除されている。なお、ビジネス向け機能のTXT（英語版）、vPro、SIPPや仮想化技術のVT-dに非対応。
  • S：省電力モデル。
  • T：超省電力モデルで、このモデル向けにMini-ITX規格対応のマザーボードもリリースされる見込み[4]。
  • M：モバイル向けデュアルコアモデルで、数字の末尾が0は通常電圧版、9は低電圧版、7は超低電圧版。
  • XM・QM：モバイル向けクアッドコアモデルで、XMは内部倍率のロックが解除されている。

デスクトップ向け

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Sandy Bridge-E
Sandy Bridge-E
ブランド 型番 CPU 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)
定格 ターボ L2 L3
Core i7
Extreme 		3970X 6 (12) 3.5 4.0 1.5 15 150 DDR3-1600
3960X 3.3 3.9 130
Core i7 3930K 3.2 3.8 12
3820 4 (8) 3.6 1 10
Sandy Bridge-DT
Sandy Bridge-DT
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 2700K 4 (8) 3.5 3.9 1 8 HD 3000 12 850 1350 95 DDR3-1333
2600K 3.4 3.8
2600 HD 2000 6
2600S 2.8 65
Core i5 2550K 4 (4) 3.4 6 — 95
2500K 3.3 3.7 HD 3000 12 850 1100
2500 HD 2000 6
2500S 2.7 65
2500T 2.3 3.3 650 1250 45
2450P 3.2 3.5 — 95
2400 3.1 3.4 HD 2000 6 850 1100
2405S 2.5 3.3 HD 3000 12 65
2400S HD 2000 6
2380P 3.1 3.4 — 95
2320 3.0 3.3 HD 2000 6 850 1100
2310 2.9 3.2
2300 2.8 3.1
2390T 2 (4) 2.7 3.5 0.5 3 650 35
Core i3 2130 3.4 — 850 65
2125 3.3 HD 3000 12
2120 HD 2000 6
2105 3.1 HD 3000 12
2102 HD 2000 6
2100
2120T 2.6 650 35
2100T 2.5
Pentium G870 2 (2) 3.1 HD Graphics 850 65
G860 3.0
G850 2.9
G840 2.8
G860T 2.6 650 35
G645 2.9 850 65 DDR3-1066
G640 2.8
G632 2.7
G630
G622 2.6
G620
G645T 2.5 650 35
G640T 2.4
G630T 2.3
G620T 2.2
Celeron G555 2.7 2 850 1000 65
G550 2.6
G540 2.5
G530 2.4
G550T 2.2 650 35
G540T 2.1
G530T 2.0
G470 1 (2) 0.25 1.5 DDR3-1333
G465 1.9 DDR3-1066
G460 1.8
G440 1 (1) 1.6 1

サーバー向け

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Sandy Bridge-EP
Sandy Bridge-EP
ブランド 型番 CPU TDP
(W) 		対応メモリ QPI
(GT/s)
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB)
定格 ターボ L2 L3
Xeon E5-4650 8 (16) 2.7 3.3 2 20 130 DDR3-1600 8.0
E5-4650L 2.6 3.1 115
E5-4640 2.4 2.8 95
E5-4620 2.2 2.6 16 DDR3-1333 7.2
E5-4610 6 (12) 2.4 2.9 1.5 15
E5-4607 2.2 — 12 DDR3-1066 6.4
E5-4617 6 (6) 2.9 3.4 15 130 DDR3-1600 7.2
E5-4603 4 (8) 2.0 — 1 10 95 DDR3-1066 6.4
E5-2687W 8 (16) 3.1 3.8 2 20 150 DDR3-1600 8.0
E5-2690 2.9 135
E5-2680 2.7 3.5 130
E5-2689 2.6 3.6 115
E5-2670 3.3
E5-2665 2.4 3.1
E5-2660 2.2 3.0 95
E5-2658 2.1 2.4
E5-2650 2.0 2.8
E5-2650L 1.8 2.3 70
E5-2648L 2.1
E5-2667 6 (12) 2.9 3.5 1.5 15 130
E5-2640 2.5 3.0 95 DDR3-1333 7.2
E5-2630 2.3 2.8
E5-2620 2.0 2.5
E5-2630L 60
E5-2628L 1.8 —
E5-2643 4 (8) 2.0 2.5 1 10 130 DDR3-1600 8.0
E5-2618L 1.8 — 50 DDR3-1333 6.4
E5-2609 4 (4) 2.4 80 DDR3-1066
E5-2603 1.8
E5-2637 2 (4) 3.0 3.5 0.5 5 DDR3-1600 8.0
E5-1660 6 (12) 3.3 3.9 1.5 15 130 —
E5-1650 3.2 3.8 12
E5-1620 4 (8) 3.6 1 10
E5-1607 4 (4) 3.0 — DDR3-1066
E5-1603 2.8
Sandy Bridge-EN
Sandy Bridge-EN
ブランド 型番 CPU TDP
(W) 		対応メモリ QPI
(GT/s)
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB)
定格 ターボ L2 L3
Xeon E5-2470 8 (16) 2.3 3.1 2 20 95 DDR3-1600 8.0
E5-2450 2.1 2.9
E5-2450L 1.8 2.3 70
E5-2448L 2.1
E5-2449L 1.4 1.8 50
E5-2440 6 (12) 2.4 2.9 1.5 15 95 DDR3-1333 7.2
E5-2430 2.2 2.7
E5-2420 1.9 2.4
E5-2430L 2.0 2.5 60
E5-2428L 1.8 2.0
E5-2418L 4 (8) 2.0 2.1 1 10 50 6.4
E5-2407 4 (4) 2.2 — 80 DDR3-1066
E5-2403 1.8
E5-1428L 6 (12) 1.5 15 60 DDR3-1333 —
E5-1410 4 (8) 2.8 3.2 1 10 80
Pentium 1407 2 (2) — 0.5 5 DDR3-1066
1403 2.6
1405 1.2 1.8 40
Sandy Bridge-DT
Sandy Bridge-DT
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 E3-1290 4 (8) 3.6 4.0 1 8 — 95 DDR3-1333
E3-1280 3.5 3.9
E3-1275 3.4 3.8 HD P3000 12 850 1350
E3-1270 — 80
E3-1245 3.3 3.7 HD P3000 12 850 1350 95
E3-1240 — 80
E3-1235 3.2 3.6 HD P3000 12 850 1350 95
E3-1230 — 80
E3-1265L 2.4 3.3 HD P3000 12 650 1250 45
E3-1260L HD 2000 6
E3-1220 4 (4) 3.1 3.4 — 80
E3-1225 6 HD P3000 12 850 1350 95
E3-1220L 2 (4) 2.2 0.5 3 — 20
Pentium 350 1.2 — 15

モバイル向け

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Sandy Bridge
Sandy Bridge
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
Extreme 		2960XM 4 (8) 2.7 3.7 1 8 HD 3000 12 650 1300 55 DDR3-1600
2920XM 2.5 3.5
Core i7 2860QM 3.6 45
2820QM 2.3 3.4
2760QM 2.4 3.5 6
2720QM 2.2 3.3
2675QM 3.1 1200 DDR3-1333
2670QM 1100
2635QM 2.0 2.9 1200
2630QM 1100
2640M 2 (4) 2.8 3.5 0.5 4 1300 35
2620M 2.7 3.4
2649M 2.3 3.2 500 1100 25
2629M 2.1 3.0
2677M 1.8 2.9 350 1200 17
2637M 1.7 2.8
2657M 1.6 2.7 1000
2617M 1.5 2.6 950
Core i5 2540M 2.6 3.3 3 650 1300 35
2520M 2.5 3.2
2450M 3.1
2435M 2.4 3.0
2430M 1200
2415M 2.3 2.9 1300
2410M 1200
2557M 1.7 2.7 350 17
2537M 1.4 2.3 900
2467M 1.6 1150
Core i3 2370M 2.4 — 650 35
2350M 2.3
2348M
2332M 2.2 1100
2330M
2328M
2312M 2.1
2310M
2308M
2377M 1.5 350 1000 17
2375M
2367M 1.4
2365M
2357M 1.3 950
Pentium B980 2 (2) 2.4 2 HD Graphics 6 650 1150 35
B970 2.3
B960 2.2 1100
B950 2.1
B940 2.0
997 1.6 350 1000 17
987 1.5
977 1.4
967 1.3
957 1.2 800
Celeron B840 1.9 650 1000 35
B830 1.8 1050
B820 1.7
B815 1.6
B810 950
B800 1.5 1000
887 350 1000 17
877 1.4
867 1.3
857 1.2
847 1.1 800
807 1 (2) 1.5 0.25 1.5 950
B730 1 (1) 1.8 650 1000 35
B720 1.7
B710 1.6
797 1.4 350 950 17
787 1.3

組み込み向け

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Gladden
Gladden
ブランド 型番 CPU 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)
L2 L3
Xeon E3-1125C 4 (8) 2.0 1 8 40 DDR3-1600
E3-1105C 1.0 6 25
Core i3 2115C 2 (4) 2.0 0.5 3 DDR3-1333
Pentium B915C 1.5 15
Celeron 725C 1 (2) 1.3 0.25 1.5 10
Sandy Bridge
Sandy Bridge
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 2715QE 4 (8) 2.1 3.0 1 6 HD 3000 12 650 1200 45 DDR3-1600
2710QE
2655LE 2 (4) 2.2 2.9 0.5 4 1000 25 DDR3-1333
2610UE 1.5 2.4 350 850 17
Core i5 2515E 2.5 3.1 3 650 1100 35
2510E
Core i3 2330E 2.2 — 1050
2310E 2.1
2340UE 1.3 350 800 17
Celeron B810E 2 (2) 1.6 2 HD Graphics 6 650 1000 35
847E 1.1 350 800 17
827E 1 (1) 1.4 0.25 1.5
807UE 1.0 1 10

後継

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後継は22nmにシュリンクされたIvy Bridgeマイクロアーキテクチャ。

 

脚注

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[脚注の使い方]
  1. ^ PC Watch 後藤弘茂のWeekly海外ニュース 2010年4月9日
  2. ^ PC Watch 2011年1月6日
  3. ^ 4Gamer.net 2011年1月6日
  4. ^ 【IDF2010】Sandy Bridge搭載機のデモを多数披露し、グラフィックス性能をアピール 2010年9月14日

関連項目

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この項目は、コンピュータに関連した書きかけの項目です。この項目を加筆・訂正などしてくださる協力者を求めています（PJ:コンピュータ/P:コンピュータ）。

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