インテルDLVRは21%の低電圧で最大7%の性能向上を実現できる
最近、Redditに興味深いスレッドが登場しました。このスレッドでは、次期Intel Raptor Lake CPUシリーズで採用されるかもしれないDigital Linear Voltage Regulator（DLVR）のコンセプトが取り上げられています。
Intel Raptor Lake のdigital linear voltage regulator, ソース: VideoCardz
このスレッドは、パテントハンターのUnderfoxにリダイレクトされています。
Underfoxは、Intelが少なくとも2020年1月からDLVRの計画を持っていたことを発見しましたが、特許が公開されたのは今年の7月8日でした。
DLVRは、2021年3月に当社が独占的に掲載したリークスライドにすでに登場していましたが、当時はその意味を正確に把握していませんでしたので、今回初めて耳にする言葉ではありません。
デジタルリニアVRクランプを搭載した電源アーキテクチャ、ソース：Intel
DLVRとは、Digital Linear Voltage Regulator（デジタル・リニア・ボルテージ・レギュレーター）の略で、インテル社が「Digital Linear Regulator Clamping Method and Apparatus（デジタル・リニア・レギュレーター・クランプ方法および装置）」という特許で説明しているものです。
マザーボード上などで、プライマリレギュレータと並列に電圧レギュレータを追加配置することで、プロセッサコアの消費電力を下げることができるとしている。この電力供給の変更は、比較的安価に実装でき、チューニングの複雑さも低いと説明しています。
インテルの研究者は、SoC、CPU、GPUの急激な負荷要求を考慮して、レギュレータの入力電圧を決定することが重要であると主張しています。
レギュレーターの電圧が必要以上に高くなると、発熱や消費電力が大きくなると言われています。このような電圧上昇を引き起こす要因はいくつかありますが、主にマザーボードのロードライン（LL）やプロセッサの最大必要電流のほか、マザーボードの電圧レギュレータの精度の低さなどが挙げられます。
デジタル-LVRを一次電圧レギュレータと並列に実装することで、CPUコアの入力電圧が低くなり、その結果、消費電力を削減することができます。
DLVRによるコアの電圧降下と電力の恩恵、ソース：インテル
インテルの研究者は、DLVRによってCPUの電圧を160mV下げることができ、これはCPUの消費電力を約20%から25%下げることになると結論づけています。21%のCPU電圧低下は、約7%の性能向上につながります。
これらを考慮すると、コードネーム「Raptor Lake」と呼ばれるインテルの第13世代Coreシリーズ（デスクトップおよびモバイル機器向けに発売）は、コア数の増加（16個のAtomコア）だけでなく、CPUキャッシュの改善、LPDDR5Xメモリのサポート、新しいDigital Linear Voltage Regulatorによるパフォーマンスと電力効率の向上などが実現されるようです。
ただし、一部の機能については、インテル700シリーズのマザーボードへのアップグレードが必要になる場合があります。
インテルメインストリーム・デスクトップCPUのロードマップ（噂）
| Alder Lake | Raptor Lake | Meteor Lake | Arrow Lake | Lunar Lake | Nova Lake | |
| 発売時期 | 2021Q1 | 2022Q4 | 2023Q2 | 2023Q4 | 2024Q4 | 2025 |
| 製造プロセス | Intel 7 | Intel 7 | Intel 4 | 不明 | 不明 | 不明 |
| ビッグコア マイクロ アーキテクチャー |
Golden Cove | Raptor Cove | Redwood Cove | Lion Cove | Lion Cove | Panther Cove |
| スモールコア マイクロ アーキテクチャー |
Gracemont | Gracemont | Crestmont | Skymont | Skymont | Darkmont |
| グラフィック マイクロ アーキテクチャー |
Gen12.2 | Gen12.2 | Gen 12.7 | 不明 | Gen 13 | 不明 |
| 最大コア数 | 16 (8C+8c) | 24 (8C+16c) | 不明 | 40 (8C+32c) | 不明 | 不明 |
| ソケット | LGA1700 | LGA1700 | 不明 | 不明 | 不明 | 不明 |
| メモリサポート | DDR4/DDR5-4800 | DDR4/DDR5-5600 | DDR5 | 不明 | 不明 | 不明 |
| PCIe 世代 | PCIe 5.0 | PCIe 5.0 | PCIe 5.0 | 不明 | 不明 | 不明 |
| Intel Core シリーズ |
第12世代 | 第13世代 | 第14世代 | 第15世代 | 第16世代 | 第17世代 |
解説：
RaptorlakeではDLVRが採用される？
このDLVRは21%消費電力を下げ、7%の性能向上につながるとしています。
私が気になるのは、今までリークしたRaptorLakeの仕様が、DLVR採用後のものなのか採用前のものなのかと言うことです。
結局今のIntelは消費電力に余裕があってもすべて性能を上げる方につぎ込んでしまいそうな感じです。
RaptorLakeではBigコアのシングルコアターボクロックは5.5GHzになると言われていますので、この技術を前提に高クロック化しているのかもしれませんね。
そこまで無理する必要があるのかなあと思わないでもありませんが、Intelとしては一度勝った相手に負けるのは我慢ならないのかもしれません。
Zen4でどうなるのかわかりませんが、ここでもう一回AMDが勝つと面白いのですが・・・。