Xeon

概要

1995年に登場したPentium ProのP6マイクロアーキテクチャをベースとして開発され、その後もNetBurstマイクロアーキテクチャ、Coreマイクロアーキテクチャ、Nehalemマイクロアーキテクチャ、Sandy Bridgeマイクロアーキテクチャ、Ivy Bridgeマイクロアーキテクチャなどを用い製品展開している。
Xeonは、いわゆる一般向けパーソナルコンピュータ（デスクトップPC）に使われる、Pentium Pro以降のPentium系の製品と（x86系という点で）系統は同じものであるが、性能技術面で先行した機能を搭載している。2007年時点で標準的となったマルチコア化などもXeonが先行、またPentium系と比較しプロセッサ以外の周辺アーキテクチャも先行しているため、歴史的に時間的性能差が1〜3年分程度ある。その時間的性能差を無視すれば、PentiumとCeleronの性能差関係をXeonとPentiumとの関係に当てはめることができ、x86系のプロセッサでは最高の処理能力・処理速度を有し最上位に位置する製品である。
Xeonの製品呼称において、マルチプロセッサ環境（4個以上の複数CPU）をサポートする製品には、multi-processorを意味する「MP」がXeonの後ろに付されている。ただし、プロセッサー・ナンバーを製品名として採用した製品以降では「MP」の呼称は用いなくなっている。デュアルプロセッサ(2-way)対応のXeonについては、dual-processorを意味する「DP」が付される場合があるが、インテルの公式な名称ではなくXeon MP（4-way以上）ではないことを明示する便宜的なものである。さらに、これらとは別にユニプロセッサとしてしか動作しないXeonも存在するが、プロセッサー・ナンバー導入以降に登場しているので区別は容易である。
自作パソコン市場へも流通しており、主にハイエンドマシンの自作に使われることもある。

Pentium II Xeon

Xeon第一世代“DS2P”。Pentium II第二世代の“デシューツ”(Deschutes)をベースに等速（従来のPentium IIでは汎用のSRAMが使われていたが、Xeonでは専用設計のC-SRAMと呼ばれるものが使われていた）と大容量 (512KB,1MB,2MB) のL2キャッシュメモリを実装し4CPU迄のSMPをサポートしたサーバ向けプロセッサである。Pentium IIを縦に2倍したROMカートリッジ状のパッケージに封入され、SC330（旧称Slot 2）という専用のコネクタ形状を使用する。コードネームの「DS2P」は、「Deschutes Slot 2 Processor」の略である。
PSE36(36bit Page Size Extension)に初めて対応した。

Pentium III Xeon

Xeon第二世代“タナー”(Tanner)。Pentium III第一世代の“カトマイ”(Katmai)をベースに、等速、大容量(512KB,1MB,2MB)のL2キャッシュメモリを実装し4CPU迄のSMPをサポートしたサーバ向けプロセッサ。

Pentium III Xeon

Xeon第三世代 “カスケイズ”(Cascades)。Pentium III第二世代の“カッパーマイン”(Coppermine)と同等の機能と性能を持つワークステーション向けプロセッサである。Pentium IIIとの差異は、コネクタ形状がSC242（旧称Slot 1）からSC330（旧称Slot 2）に変わっているという点だけであり、Pentium IIIと同じく2CPU迄のSMPしかサポートしていない。

Pentium III Xeon MP

マルチプロセッサ向けのカスケイズ、“カスケイズMP”(Cascades-MP)。Pentium III Xeonを改良し、4から8CPU迄のSMPをサポートしたサーバ向けプロセッサである。1MB、または2MBの2次キャッシュメモリをCPUダイ上に実装している。
Socket 8、Slot 1、Slot 2、Socket 370は形状など違いはあるが電気的にほぼ互換性があり、Slot 1 → Socket 8、Slot 1 → Socket 370、Slot 2 → Slot 1、Socket 8 → Socket 370、Slot 2 → Socket 370への変換基板が販売されていた。

Xeon（NetBurstマイクロアーキテクチャ世代）

Pentium 4世代（NetBurstマイクロアーキテクチャ世代）以降、Pentium IIやPentium IIIといったベースとなったCPUの名称は外され、名称は単にXeonとなった。Xeonの名称は「インテル製デュアルプロセッサ対応CPU」と同義であったが、2006年9月にConroeコアのシングルプロセッサ版であるXeon 3000番台が発表されたため、複数プロセッサをサポートする製品という括りは消滅し、以降はIntelのx86系のサーバ・ワークステーション向けプロセッサの総称となっている。なお前述のとおり、マルチプロセッサ向けのXeon MP（4-way以上）と区別する場合にXeon DP（2-way）、Xeon UP（1-way）と呼ぶ場合があるが、これは俗称である。

フォスター(Foster)

Pentium 4第一世代の“ウィラメット”(Willamette)をベースに、2CPU迄のSMPをサポートしたワークステーション向けプロセッサである。Socket 603に合致する。

プレストニア(Prestonia)

2CPU迄のSMPをサポートしたサーバ・ワークステーション向けプロセッサ。ごく初期のPrestoniaを除き、1個のCPUで2個相当のCPUとして利用が出来るハイパースレッディング・テクノロジー(HTT)が利用できるようになった。つまり2CPU構成の場合では合計4CPU相応になる。プレストニアと同世代のXeon MPにあたるギャラティンの相違点は、3次キャッシュメモリの有無である。2003年下半期から、上位のXeon MP向けに開発されたギャラティン(Gallatin)を流用した3次キャッシュメモリを装備した製品（次節参照）が販売された。Socket 603またはSocket 604に合致する。サポートするFSBは533MHz。2次キャッシュメモリは512KB、3次キャッシュメモリは持たない。

プレストニア1Mおよび2M（Prestonia-1Mおよび-2M）

競合企業であるAMDの製品性能の向上により、Xeon MP用として発売していた3次キャッシュメモリを実装するギャラティン(Gallatin)を流用して性能の向上を狙った製品である。3次キャッシュメモリは1MBおよび2MBを実装している。

ノコーナ(Nocona)

製造プロセスルールは90nm、2CPU迄のSMPをサポートしたサーバ・ワークステーション向けプロセッサである。AMD64を踏襲した64ビット拡張“Intel 64”(x64)が採用され、動作クロックとコア電圧を変更する“拡張版SpeedStep”を搭載している。サポートするFSBは533/800MHz。2次キャッシュメモリは1MBまで対応。対応するチップセットはIntel E7525、E7520など。なおその他機能として、SSE3、Hyper-Threadingなどの機能もサポートする。トランジスタ数は1億2500万。ラインナップは2.8GHz〜3.6GHzまで。

アーウィンデール(Irwindale)

製造プロセスルールは90nm、Noconaの後継、サーバ・ワークステーション向けプロセッサである。Nocona同様Intel 64に対応するほか、SpeedStepのサーバ向け拡張機能である「Demand Based Switching(DBS)」にも対応している。動作周波数は3.6GHz、3.4GHz、3.2GHz、3.0GHz、2005年9月27日には3.8GHz、2.8GHzがリリースされた。L2キャッシュメモリは2MB。

ジェイホーク(Jayhawk)

Pentium 4のTejasを開発中止したことにより、Tejasと同じ基幹技術を採用するはずだったこの製品もまた開発中止となった。

パックスビルDP(Paxville-DP)

最初のデュアルプロセッサ向けのデュアルコアXeonは、当初デンプシーをベースにする予定であったが、デンプシーの開発遅れにより急遽マルチプロセッサ向けのパックスビルMPにデュアルプロセッサ向けの変更を加えて発売された。プロセッサ周波数表示として「A、B、C、D、E（例：2.8BGHzなど）」が製品名に付与された。ラインナップは、電圧、サポートするFSB（533/800）、キャッシュメモリの量（512KB/1MB/2MB）などによって区分されていた。5000系のプロセッサに移行するまでの数か月程度の販売期間だったため、流通量はかなり少ない。FSB800MHzのデュアルコアのXeonと考えればよい。

フォスターMP(Foster MP)

Pentium 4第一世代の“ウィラメット”(Willamette)をベースに、HTテクノロジ、大容量3次キャッシュメモリ(512KB、1MB)を搭載し、4CPU迄のSMPをサポートしたサーバ向けプロセッサである。

ギャラティン(Gallatin)

Pentium 4第二世代の“ノースウッド”(Northwood)をベースに、HTテクノロジ、大容量3次キャッシュメモリ(1MB、2MB、4MB)を搭載し、4CPU迄のSMPをサポートしたサーバ向けプロセッサである。また、このCPUからSMP機能を削除したPentium 4 Extreme Edition が派生開発された。

クランフォード(Cranford)

後述のポトマックの開発の遅れのため、ノコーナにマルチプロセッサ向けの改良を加えて発売したプロセッサ。ノコーナと同じコアであるため、3次キャッシュメモリを搭載しない。ポトマック用に開発された「Intel E8500」チップセットがサポートする、667MHzのFSBに対応する。

ポトマック(Potomac)

2005年前半発売の、Pentium 4第三世代の“プレスコット”(Prescott)をベースにしたサーバ向けプロセッサである。最大8MBの3次キャッシュメモリを搭載し、対応するFSBクロックが667MHzに高速化されている。

パックスビルMP(Paxville-MP)

2005年11月1日付けで発表された、4ウェイ以上のプロセッサ向けのデュアルコアXeon。第一世代Pentium D“スミスフィールド”をベースにしたサーバ向けCPUである。Paxvilleでは当初予定されていなかったXeon DPタイプが発売されることになり、本来のPaxvilleはPaxville-MPと名称が改められた。Xeonで初めてプロセッサナンバーが付され、7000番台を名乗る。一般的に信号線の動作クロックが速くなるにつれてノイズが増えるなど障害も増える。そのため、複数のCPUでバスを共有する構成を取っていたXeonでは、マルチプロセッサはユニプロセッサのPentium 4に比べてFSBの動作クロックを低くせざるを得ない。逆にクロックを高くするとCPUの個数に制限が生じ、FSBが800MHzの状態では1本のFSBに3ノード（2個のCPUとチップセット）しか接続することができない。つまりPentium Dと同様のMCM形式でデュアルコア製品を製造した場合、既存のFSBでは動作クロックを引き下げる必要があり、性能の低下が避けられない。そこでPaxvilleでは内部の2個CPUコアのバスインターフェースを統合することでCPU全体で1ノードとすることで、FSBの動作クロックの低下やマルチプロセッサへの対応を柔軟なものとしている。

タルサ(Tulsa)

2006年8月29日に発表されたマルチプロセッサ向けXeonである。プロセッサナンバーは7100番台。各コアに1MBの2次キャッシュメモリとともにコア間で共有された16MBの共有3次キャッシュメモリを搭載する。Netburstマイクロアーキテクチャ採用製品では最終となるため、同アーキテクチャ採用製品のうち最も性能が優れている。また各種の省電力機能も実装され、巨大なダイサイズの割には消費電力は少ない。FSB 667MHzと800MHzの2種類が販売された。

ホワイトフィールド(Whitefield)

2007年投入予定で、65nmプロセスルールで製造するXeon MPである。将来のItanium 2と同じCPUバスを採用するとされていた。しかしItanium 2の開発が遅れており、AMDの激しい追い上げから営業的判断で次世代Xeonの延期は認められず、Itanium 2の開発進捗と歩調をとるWhitefieldの開発は中止もしくは延期された。その一方でホワイトフィールド自体の開発遅れも開発中止になった要因であることが報道されている。1ダイでのクァッドコアとして開発されていたが、Coreマイクロアーキテクチャ最初の製品が1ダイでのデュアルコアまでを念頭に開発されていた為、大幅な改良を要すこととなり現実的な時間内での完成が見込めなかったからとされる。その代替としてItanium 2と共有しないタイガートンが改めて計画された。

Xeon（Sandy Bridgeマイクロアーキテクチャ世代）

サンディーブリッジ(Sandy Bridge)世代の製品である。コンシューマ向けパソコン用CPUでは、第2世代Intel Coreプロセッサに相当する。全プロセッサが、Intel Virtualization Technology (VT-x)、Intel Virtualization Technology for Directed I/O (VT-d)、Intel Trusted Execution Technology (TXT)、Intel AES New Instructionsに対応する。

Xeon （Ivy Bridgeマイクロアーキテクチャ世代）

パソコン向けでは、第3世代Intel Coreプロセッサに相当する。

Xeon （Haswellマイクロアーキテクチャ世代）

コンシューマ向けパソコン用CPUでは、第4世代Intel Coreプロセッサに相当する。

Xeon （Broadwellマイクロアーキテクチャ世代）

コンシューマ向けパソコン用CPUでは、第5世代Intel Coreプロセッサに相当する。

Xeon （Kaby Lakeマイクロアーキテクチャ世代）

パソコン向けでは、第7世代Intel Coreプロセッサに相当する。

Xeon （Coffee Lakeマイクロアーキテクチャ世代）

パソコン向けでは、第8世代Intel Coreプロセッサに相当する。

Xeon Phi

Xeonのブランドを冠しているが、全く別物であり、X86互換のmany-coreタイプのコプロセッサを搭載した、並列コンピューティング用の演算ボードである。