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zoom RSS マルチコア・マルチプロセッサ

<<   作成日時 : 2010/02/05 23:10   >>

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 マルチコアに関する研究は、企業しか作れないということもあって成果などが見えてこない。体感的に私が思うのは、Windowsで複数の作業を同時にこなしても遅くはならないなあといった程度か。やっとCell以外でIntelからヘテロジニアスコアが出てきたが、これは単にGPUとCPUを一緒のパッケージに入れただけなのでコンピュータアーキテクチャ的にはあまり興味が持てない。
 一方、マルチプロセッサに関してはマイクロプロセッサを利用して大学でも作られたり企業でも売り出されたりした。bit誌で名前だけは知っているOS/omicronなど。マルチプロセッサシステムはUNIXが普及する前はOSと不可分だった。

ちょっと商用機について調べてみた。日本のUNIXサーバはコンピュータ博物館に記録があるが、海外製は調べにくいなあ。あー、もうwww.sun.comと入れるとオラクルに飛ばされる。

IA-64
HP Superdome Itanium2 64チップ/128コア 2TBメモリ
NEC NX7700i HP SuperdomeのOEM
富士通 PRIMEQUEST Itanium2 32チップ/64コア 2TBメモリ
SGI Altix4700 Itanium2 78チップ/156コア 4992GBメモリ(メモリ専用ブレードもあるので最大ではない) NUMA

SPARC64
富士通 SPARC Enterprise SPARC64VII 64チップ/256コア 4TBメモリ
(SunのハイエンドはSPARC Enterpriseと同じ)
富士通 PRIMEPOWER SPARC64V 128チップ 512GBメモリ
富士通 PRIMEPOWER Model2000 SPARC64GP 128チップ 256GBメモリ

POWER
IBM POWER595 POWER6 8チップ/64コア 4TBメモリ

x86については調べ切れない。Xeon系とOpteron系で異なるし、密に結合したSMPシステムとラックに追加すればいい疎結合のシステムの区別がたいへん。ただし主流は構成の自由さから考えてx86だろう。

 ハイエンドのシステムで比較してみると、マルチコアになった分はシステムのチップ数が減っている。チップをシステムに載せるためにはマザーボード、電源その他の体積が必要だが、ピン互換のマルチコアにすればそのままで二倍、四倍のプロセッサ数になる。これはシステムのコストダウンに繋がるし、顧客にアップグレードパスを用意できることになる。ただしコア性能は以前のものから落とさないでマルチコアにしなくてはいけない。シングルスレッドにしか対応しないほとんどのソフトウェアで性能ダウンが見えてしまうからだ。

さてここからは言いたい放題。

・チップ内のコア性能は微増。内部アーキテクチャの改善は大胆な手法がとれなくなる。キャッシュ容量の増大で性能が増したようにみえることもある。
・メモリコントローラはCPUチップが制御。CPUチップ内の二次(三次)キャッシュに接続される。その場合はシステムがNUMA構成となる。
・あえてメモリコントローラを従来の様に外付けにして、CPUチップもアップグレードを重ねていけば、1024〜2048コアのSMPも可能。
・コア数は現在4〜6コアだが、それらが倍になって8〜12コアまではチップ内に収まるだろう。
・16コア以上の構成ではチップ内でなんらかの特別な接続が必要。クロスバーによるSMPかチップ内NUMAになるかもしれない。チップ内をNUMA構成にしたならシステムもまたNUMA構成になってしまう。ただしレイテンシは最小限だろうが。
・ソフトウェアはマルチスレッド対応が必須となる。コア数が増えるほど性能が向上するように作らないと顧客が怒る。
・ヘテロジニアスコアでは浮動小数点コプロセッサコアを複数内蔵したHPC向けチップが出るかもしれない。コプロの復権か。

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