最近のノートPCは、バッテリーが持つようになったな……。そう感じているユーザーは多いのではないだろうか。実のところ、2024年に登場したノートPC向けSoCの世代から、高い性能と長時間のバッテリー駆動を両立できるようになっている。
具体的には、Qualcommの「Snapdragon Xシリーズ」と、Intelの「Core Ultra（シリーズ2）」が、そういった新世代のSoCに該当する。現在は、それぞれ後継となる「Snapdragon X2シリーズ」と「Core Ultra（シリーズ3）」がリリースされている。
このような新世代SoCは、従来のノートPC向けSoCと比べて何が違うのだろうか？
●アイドル、ピーク、平均などさまざまな状態／指標での消費電力がある
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ノートPCが長時間のバッテリー駆動を実現するということは、ノートPCに搭載されているデバイス（SoC、ディスプレイ、メモリ、ストレージなど）の消費電力が減ったことを意味する。ノートPCの多くは、複数の世代にわたって同等のディスプレイ、メモリ、ストレージなどを採用している。このため、最近のAI PCで消費電力が下がった大きな理由の1つは、SoCの低消費電力化にある。
ただし、一口に消費電力といっても、PC向けSoCを評価する際の指標はいくつかある。というのも、消費電力はPCの稼働中に変動しており、常に一定の電力を消費しているわけではないからだ。
一般的なPCの消費電力に関する指標は、以下の通りだ。
1. アイドル電力（Idle Power）
2. PL2（ターボ時最大電力）
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3. PL1（定格電力） TDP（Thermal Design Power）／PBP（Processor Base Power）
4. 平均消費電力（Average Power）
Windows OSがS0と呼ばれる稼働状態にあるとき、SoCがどのように動作しているのかを示したのが図1だ。
OSが起動し、必要なサービスや自動起動アプリケーションなどが立ち上がった後、SoCはアイドルと呼ばれる待機状態へ移行する。アイドル状態では、SoCのうちOSの稼働に必要な部分を除き、クロック供給を止めるなどして、稼働状態の中で消費電力を最も低く抑える。
一般的に1W以下で、ノートPC向けの低消費電力SoCでは数ミリWから数百ミリW程度と、処理中に比べて非常に低い消費電力になる。
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アプリケーション（例えばOfficeアプリやブラウザーなど）を起動すると、SoCはアイドル状態から、PL2と呼ばれるターボ動作時の電力制限値まで消費電力を引き上げる。定格より高いクロック周波数で動作することで、アプリケーションなどを高速に起動できる。
消費電力と発熱量が増えると、冷却能力や設定された動作時間に応じてクロック周波数が徐々に下がり、PL1と呼ばれる長時間維持可能な電力制限値へ移行する。しばらくPL1付近で動作した後、処理が終わると再びアイドル状態に戻る。
このように、SoCはアイドル／PL2／PL1の各状態を行き来しながら動作している。ノートPCがバッテリーで駆動している間に消費した総エネルギーを、バッテリー駆動時間で割った値が「平均消費電力」だ。この平均消費電力が低いほど、バッテリー駆動時間は長くなる。
●アイドル電力が長時間バッテリー駆動の鍵に
ノートPCは、アイドル／PL1／PL2への移行を繰り返しながらWindows OSを動作させているが、実のところ、その多くの時間はアイドル状態にある。
例えば、あなたがノートPCでこの記事を読んでいる場合、画面を見ているだけで、他には特に何もしていない時間が長いだろう。その間、SoCはアイドル状態となり、クロック周波数と消費電力は最小限に抑えられる。
また、WordやExcelで作業しているときも、常に文字を入力しているわけではない。そのような場合も、SoCはこまめにアイドル状態へ入り、必要に応じてPL2やPL1付近で動作する。
一般的に、ノートPCをバッテリーで使用している時間の90％近くはアイドル状態だといわれている。アイドル時の消費電力が低いほど平均消費電力も下がるため、アイドル電力の削減が、長時間のバッテリー駆動を実現するSoCの重要な鍵となる。
もともとアイドル時の消費電力が低かったのは、Arm系CPUを搭載したQualcommのSnapdragonシリーズだ。スマートフォンやタブレットへの採用を前提に開発されてきたArm CPUは、アイドル時の消費電力を低く抑える設計が重視されており、その結果、平均消費電力が下がり、バッテリー駆動時間を延ばしやすかった。
一方、モバイル由来の製品は、従来だとPL1やPL2付近での性能が低く、PC向けとしては十分ではないとされてきた。
しかし、2024年に投入されたSnapdragon Xシリーズでは、Qualcommが自社開発したOryon CPUを搭載し、高負荷時の性能が大幅に向上した。AMDやIntelのx86プロセッサーに迫る性能を実現したことも話題になった。
2026年、QualcommはSnapdragon X2シリーズを市場に投入しており、Microsoftの「Surface Pro 13インチ（第12世代）」、「Surface Laptop 15インチ（第8世代）」、「Surface Pro 13.8インチ（第8世代）」などに採用されている。
それに対して、従来のAMDやIntelのx86プロセッサーは高負荷時の性能を重視しており、アイドル時の消費電力低減ではArm系製品に後れを取っていた。
この状況を大きく変えたのが、Intelが2024年から2025年にかけて投入したCore Ultra（シリーズ2）だ。製品群には新しいCPUコア設計の「Lion Cove」や「Skymont」などが採用され、アイドル時の消費電力を抑えながら、高負荷時の性能も高めた。その後継が、開発コード名「Panther Lake」で知られるCore Ultra（シリーズ3）だ。
なお、AMDの現行製品である「Ryzen AI 300シリーズ」（開発コード名：Strix Point）や、その改良版となる「Ryzen AI 400シリーズ」（同Gorgon Point）では、高負荷時の電力効率が改善されている。
一方、アイドル時の消費電力はSnapdragonやCore Ultraほど低く抑えられていない傾向がある。そのため、同じシャシーを採用したノートPCで比べると、SnapdragonやCore Ultra搭載機よりバッテリー駆動時間が短くなる場合がある。
その意味で、AMDについては2027年登場予定のZen 6ベース製品での改善が期待される。
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