Ice Lakeマイクロアーキテクチャ

Ice Lake（アイスレイク）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。2019年5月28日に正式発表され、第10世代Intel Coreプロセッサおよび第3世代Intel Xeon Scalableプロセッサとして製品化された。

 概要 
Ice Lakeは、インテルの10nmプロセスで製造されるプロセッサーとして初めて量産出荷を実現し、Skylake以来4年ぶりのアーキテクチャ刷新となるSunny Coveマイクロアーキテクチャの採用によりIPCが平均18%向上した。
開発はSkylakeに続きイスラエルのハイファチームが担当。

当初はプロセス・アーキテクチャ最適化モデルのもとで2017年末の出荷を計画していたが、10nmプロセス量産の度重なる遅延に伴い、製品化が2019年にまでずれ込んだ。更にサーバ向けのIce Lake-SPは2020年出荷の予定が2021年まで遅れた。

同じく10nmプロセスを用いて2018年に限定出荷されたCannon Lakeとは異なり、統合グラフィックスが使えるなど機能に制限がなく量産されたが、最適化の進んだ14nm++と比べて動作クロックが上げられず、絶対性能が求められる市場にはComet LakeやCooper Lakeが用意された。

 特徴 
 10nmプロセス (10nm+)
 Sunny Coveコア
 ITLBの増量 (16エントリ)
 分岐予測の改善
 デコーダーの追加 (5-Way)
 uOPキャッシュの増量 (2.25K uOPs)
 Allocation Queueの強化 (140; 2x70 uOPs)
 Out-of-Order Windowの増量 (352エントリ)
 スケジューラーの強化 (160エントリ、整数280 + FP224)
 実行ポートの追加 (10ポート)
 実行ユニットの強化 (LEA、Shuffle、iDIV、MulHi)
 データバッファーの強化 (帯域2倍、ロード128 + ストア72)
 L1データキャッシュの増量 (48KB、12-Way)
 L2キャッシュの増量 (512KB、8-Way)
 L2 TLBの増量 (2048エントリ)
 AVX2/512実行時のクロック制限緩和
 新しい命令
 AVX-512 VBMI2/VPOPCNTDQ/BITALG/VPCLMULQDQ/GFNI/VAES
 SSE_GFNI
 AVX_GFNI
 RDPID
 スプリットロック検出
 高速ショートレップMOV

 クライアント向け (ICL) 
 Gen 11 Graphics
 最大64実行ユニット (1.126TFlops)
 L3キャッシュの増量 (3MB)
 可変レートシェーディングに対応 (Coarse Pixel Shading)
 タイルベースレンダリング
 Adaptive Sync対応
 DDR4-3200/LPDDR4/LPDDR4X
 Thunderbolt 3を統合
 Gen 11 Display
 eDP 1.4b
 DisplayPort 1.4a
 HDMI2.0b
 Image Processing Unit 4
 495 シリーズのチップセットをオンパッケージ化 (ICL-PCH)
 FIVR (PCHからCPUも制御)
 Wi-Fi 6のMACを統合

 サーバー向け (ICX) 
最大40コア
L2キャッシュの増量 (1.25MB/コア)
L3キャッシュの増量 (1.5MB/コア)
新しい命令 (TME、PCONFIG、WBNOINVD、ENCLV)
8ch DDR4-3200
PCI Express Gen4
UPIの高速化 (11.2GT/s)
【Xeon Dのみ】100Gigabit Ethernet
【Xeon Dのみ】高速フレキシブル I/O 24レーン

脆弱性対応

 ICL SKL CLX ICX Microarchitectural Data Sampling Hardware + MCU MCU + Software rowspan="12" TSX Asynchronous Abort MCU + Software Machine Check Error Avoidance Software Vector Register Sampling rowspan="3" MCU + Software Vector Register Sampling Active L1D Eviction Sampling MCU Load Value Injection: Stale Data Hardware + MCU Sotware 緩和予定無し Load Value Injection: Zero Data rowspan="2" Special Register Buffer Data Sampling MCU + Software rowspan="4" Fast Store Forwarding Predictor: Cross Thread MCU Influence of Trivial Data Value in Cache Policy MCU Fast Store Forwarding Predictor: Cross Domain rowspan="4" Intra-Mode BTI Software Software Software Branch History Injection (BHI) Return Stack Buffer Underflow (RSBU) rowspan="2" RRSBA Software rowspan="2" Stale Data Read from Legacy xAPIC Software rowspan="3" Software Post-barrier Return Stack Buffer Predictions (IBPB) Software Post-barrier Return Stack Buffer Predictions (VMExit)

 製品一覧 

 サーバー向け 
Ice Lake-SP
 対応ソケット: LGA4189

+ Ice Lake-SPブランド型番CPUTDP(W)対応メモリUPI(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 L3XeonPlatinum8380 40 2.3 3.4 50 60270DDR4-320011.28368Q38 2.6 3.747.55783682.4 3.48360Y36 3.54554 2508351N 225DDR4-2933 8352V 2.1 19511.2836232 2.8 3.64048 265DDR4-320083582.63.4 2508358P 2408352S2.22058352Y8352M2.3 3.5 185XeonGold6314U32 3.4205 6338 2.0 3.211.26338N 2.23.5 185 DDR4-2666634828 2.63542 235 DDR4-32006330 2.0 3.1 205 DDR4-29336330N 2.2 3.4 165 DDR4-2666634224 2.8 3.53036 230DDR4-32006336Y2.43.61856312U 6338T 2.1 3.4 16511.26354 18 3.03.6 22.5 39205634616 3.120 366326 2.9 3.5 24 1856334 8 3.6 3.7 10 18 1655320 26 2.23.4 32.5 39 185DDR4-29335318S24 2.130361655318Y5318N150 DDR4-26665320T 20 2.3 3.5 25 30DDR4-29335317 12 3.03.6 15 185315Y 8 3.2 10 12 140XeonSilver4316 20 2.33.4 25 30 150DDR4-266610.44314 16 2.4 20 24 1354310 12 2.1 3.3 15 18 1204310T 10 2.3 3.4 12.5 151054309Y 8 2.8 3.6 10 12

Ice Lake-W
 対応ソケット: LGA4189

+ Ice Lake-Wブランド型番CPUTDP(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 L3XeonW-3375 38 2.54.0 47.5 57270DDR4-3200W-3365 32 2.7 40 48W-3345 24 3.0 30 36250W-3335 16 3.4 20 24W-3323 12 3.5 3.9 15 21 220

Ice Lake-D
+ Ice Lake-Dブランド型番CPUTDP(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 L3XeonD-279920 2.4 3.42530 129 DDR4-3200D-2798NX2.13.1 126 DDR4-2933D-2798NT 125 DDR4-3200D-2796NT2.0 120DDR4-2933D-2796TE 118D-2795NT 110D-2786NTE 18 2.1 22.5 27.5 118D-277916 2.5 3.42025 126 DDR4-3200D-2776NT 2.1 3.2 117 DDR4-2933D-2777NX 2.2 3.3 116 DDR4-2666D-2775TE2.03.1 100 DDR4-2933D-2766NT 14 17.520 97DDR4-2666D-2757NX12 2.5 3.515 107D-2753NT 2.0 3.1 87D-2752NTE 1.9 3.0 84D-2752TER 1.8 2.8 77D-2745NX 10 2.43.5 12.5 17.5 96D-2739NT8 2.51015 97DDR4-2933D-2738 88D-2733NT 2.1 3.2 80DDR4-2666D-2712T 4 1.9 3.0 5 65

+ Ice Lake-D Refreshブランド型番CPUTDP(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 L3XeonD-2899NT 22 2.2 3.1 27.530 135 DDR4-3200D-2896NT20 2.03.225 117DDR4-2933D-2896TER 110D-2876NT 16 3.1 20 20 100D-2843NT 10 3.2 12.515 80DDR4-2666D-2832NT 8 2.1 10 70

+ Ice Lake-Dブランド型番CPUTDP(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 L3XeonD-1749NT10 3.03.512.515 90 DDR4-2666D-1747NTE 2.5 80 DDR4-2933D-1746TER 2.0 3.1 67 DDR4-2666D-1748TE 2.3 3.4 65 DDR4-2400D-17398 3.03.510 83 DDR4-2933D-1736NT 2.7 67 DDR4-2666D-1735TR 2.23.4 59DDR4-2933D-1736 2.3 55D-1733NT 2.0 3.1 53 DDR4-2400D-1732TE 1.9 3.0 52DDR4-2666D-1734NT 2.0 3.1 50D-1731NTE 1.7 2.8 45 DDR4-2400D-17266 2.9 3.57.510 70 DDR4-2933D-1722NE 1.7 2.7 36 DDR4-2400D-1715TER4 2.43.55 50 DDR4-2666D-1718T 2.6 46 DDR4-2933D-1713NT2.245DDR4-2400D-1713NTE 3.3D-1712TR 2.0 3.1 40D-1714 2.3 3.4 38 DDR4-2666D-1702 2 1.6 1.7 2.5 5 25 DDR4-2400

+ Ice Lake-D Refreshブランド型番CPUTDP(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 L3XeonD-1848TER10 2.03.112.515 57 DDR4-2666D-184655 DDR4-2933D-1844NTDDR4-2666D-1834 8 1.8 2.9 10 42D-1823NT 6 2.8 3.5 7.510 55DDR4-2400D-1813NT 4 2.2 2.4 5 42

 モバイル向け 
Ice Lake-U
+ Ice Lake-Uブランド型番CPUGPUTDP(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)ブランドEU数クロック (MHz) 定格 ターボ L2 L3 定格 ターボCore i71068NG74 2.34.128Iris PlusGraphics64300110028DDR4-3200LPDDR4-37331068G71065G7 1.3 3.9 15Core i51038NG7 2.0 3.861050 281035G7 1.23.7151035G4 1.1 481035G1 1.0 3.6UHDGraphics32 Core i31005G12 1.2 3.414 900 Pentium6805 1.1 3.0 850

Ice Lake-Y
+ Ice Lake-Yブランド型番CPUGPUTDP(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)ブランドEU数クロック (MHz) 定格 ターボ L2 L3 定格 ターボCore i71060NG74 1.23.828Iris PlusGraphics643001100 10LPDDR4-37331060G7 1.0 9Core i51030NG7 1.13.561050 101030G7 0.891030G4 0.748Core i31000NG42 1.13.2149001000G41000G1 UHDGraphics 32