Core i7-6700K全方位レビュー その2
～内蔵GPUと一新されたプラットフォーム～

マイクロアーキテクチャ改良でAVX系処理性能が大幅に向上

QSVがH.265に対応
ハードウェアデコーダ／エンコーダが対応するコーデックが増え、HEVC（8bit）のデコード／エンコードが可能に。HEVC（10bit）とVP9はEUによる処理だ

　Skylakeでは、CPUコアだけでなく内蔵GPUコアも多岐にわたって改良されている。

　ジオメトリシェーダー部の強化やEU（実行エンジン）の構造改良が行なわれ、3D描画性能、GPGPUの性能向上が期待できるほか、ハードウェアエンコーダのQuick SyncVideo（QSV）がH.265 HEVCのエンコード／デコードに対応するなど強化されている。

高いスケーラビリティ
一つあたり8基のEUを内蔵する「サブスライス」3組とラスタライズユニットなどで構成した「スライス」を増やすことで性能を向上させることができる

　スケーラビリティの高さも特徴で、8基のEUを内蔵する「サブスライス」3組とラスタライズユニットなどで構成した「スライス」を増やすことで性能を向上させることができる。

　1スライスの「GT2」、2スライスの「GT3」に加えて、3スライスの「GT4」も用意される。Core i7-6700K、Core i5-6600Kに導入されているのはGT2で、GPUの名称は「HDGraphics 530」だ。

Skylake内蔵GPUの主な改良点

　さて、3D描画性能から見てみよう。3DMarkのCore i7-6700Kのスコアは、4790Kに比べてFire Strike、SkyDiverとも約30％向上。さすがに、1世代前でもEU48基とeDRAMを搭載する5775Cにはおよばない。FF14ベンチでも似たような傾向で、DirectX 9モードでは4790Kには37％差を付けた一方、5775Cには28％ほど見劣りしている。

　CINEBENCH R15のOpenGLテストも力関係は変わらないが、DirectX系のテストよりも差は顕著だ。PCMark 8はOpenCL性能を見る目的で実行したのだが、Core i7-5775Cではアクセラレートが有効になる項目が6700Kでは有効にならなかった。同様の症状は5775Cでもグラフィックスドライバが原因で見られたことがあり、本来のパフォーマンスではない可能性が高い。現状ではグラフィックスドライバか、あるいはマザーボードのUEFIに問題がある可能性もありそうだ。

　動画のエンコード性能も検証した。Handbrakeでは、3,840×1,714ドットのmovファイル（H.264）を1,920×858ドットのmp4ファイル（H.264）に変換する作業をQSV利用時とCPUのみとの両方で行ない、速度を測定した。Core i7-6700Kは、4790Kに比べるとQSV利用時で23％、CPUのみでも12％短い時間で終了した。また、5775Cとの比較では、QSV利用時はほぼ同じ時間だったが、CPUのみでは18％高速で、CPUコアの処理性能の高さも改めて感じる結果となった。

　H.265のハードウェアエンコード／デコードに関してもSkylake対応版MediaEspresso7を使ってテストした。4790Kでは8分以上かかったエンコードを3分足らずで終えることができたが、オリジナル映像にはない残像のようなものが発生するなどエンコード品質には問題が見られた。ソフトは開発中の段階であり、今回はPCMark 8でも期待どおりの結果にならなかったように、UEFIやドライバに問題がある可能性もあり、H.265については機会があれば改めて検証したい。なお、同じソースのH.264でダウンスケーリングするテストではそういった問題はなかった。

FIVRはなくとも電力効率は高い

　Skylakeでは、電力制御の目玉としてHaswellから導入されたFIVR（CPU内蔵レギュレータ）が廃止された。TDPも91Wと、最近としてはかなり高く設定されていることもあり、消費電力や発熱は大きいイメージがある。

　しかし、IDF2015で公開された資料によれば、AVX2非利用時のパワーゲーティングなど、電力制御に関する新しい取り組みが行なわれており、決して性能面だけにフォーカスしたCPUではないようだ。

　今回はそういった情報を踏まえた上でのテストはできていないが、ビデオカード利用環境と内蔵GPU環境の両方で一般的なシナリオでのシステム全体の消費電力を比較してみた。結果は、よい意味で意外と言えるものだった。ビデオカード環境、内蔵GPU環境、いずれも高負荷時の電力はCore i7-4790Kよりはっきり低い。とくにCPUに集中して大きな負荷がかかるCINEBENCHのCPUテスト時に差が大きい。さすがにCore i7-5775Cよりは高いが、動作クロックの違い、性能の違いを考慮すれば、電力効率はかなり高いと言える。

　TDPの高さは、AVX2の実行を考慮したこともあるだろう。前回のSandraの結果を見てもAVX2命令の実行効率は向上しており、それゆえに内部リソースの利用率が高くなり、発熱も大きくなることは想像される。

PCI-E 3.0は最大20レーン　フレキシブルI/Oが超進化

チップセット側のPCI Expressも3.0対応
Z170側のPCI Expressが3.0に対応、CPUとチップセットを結ぶDMIもPCI Express 3.0x4相当に。フレキシブルI/OによりPCI ExpressレーンやUSB 3.0は柔軟に実装できる

　Z170チップセットが従来Z97と比べてもっとも大きく進化した点は、チップセット側のPCI Expressが3.0に対応したことだろう。

　CPU側のPCI Express 3.0を使わなくともPCI Express 3.0対応のSSDなどを本来のスピードで接続できるようになり、デュアルGPUとPCI Express 3.0 x4 SSDの組み合わせなどでもボトルネックになりにくくなった。

Z170チップセットの特徴

エッジフリーのPCI-E 3.0 x1スロット
前世代に多かったx4形状のUSB 3.1カードを挿せる。スロットの仕様がPCIE 2.0ならx2、PCIE 3.0ならx1と、カード上のコントローラ（ASM1142）が接続を切り換えるため帯域も不足しない

高速タイプのM.2スロット
PCI Express 3.0 x4対応の高速M.2スロットは、従来CPU側から配線しなければ実装できなかったが、Z170ではチップセット側のPCI Express 3.0で容易に実装可能になった

　もっとも、CPUとチップセット間の接続は高速になったとはいえPCI Express 3.0x4相当（DMI 3.0）なので、高速SSDのRAID構成などではここがネックになる場合があり、CPU側に40レーンのPCI Express 3.0を持つLGA2011-v3ほど自由ではない。

　また、フレキシブルI/Oの進化も興味深い。下の図のように、26のHSIOレーンにPCI Express 3.0、PCI Expressストレージ、USB 3.0、Serial ATAを柔軟に割り当てることができ、マザーボードを設計する際の自由度が増している。

設計の自由度が向上
Z97ではSerial ATAとUSBを1、2基増減できる程度でしかなかった。Z170では、合計26のHSIOレーンの範囲内で、PCI ExpressやUSB、Serial ATAなどを柔軟に割り当てることができる

[Text by 鈴木雅暢]