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ここ数年、PC Workstationの普及によって、計算力、処理能力の高い高性能マシンは身近な存在へと変化してきました。その背景には、Windowsベースのコンピュータ向けであるプロセッサの技術発展が大きな要因としてあります。プロセッサとは基本的な演算処理を行う、コンピュータのまさに心臓部であり、頭脳と言われています。今では、PC選択の際の基準のひとつとして一般的なPC利用者たちにもCPUやプロセッサといった言葉は、浸透してきました。しかし、あまりにも早いスピードで次から次へと新しいプロセッサが登場し、何をどう比べてみればよいか分からないといった声も聞きます。
現在、業界標準ワークステーション・プラットフォームにおけるプロセッサと言えば、「インテル® Xeon®」と「AMD™ Opteron」です。ここでは、インテル® Xeon®にフォーカスをあて、多様な技術を持ち合わせた最新プロセッサの性能をどう判断すべきかを確認していきます。

インテル® Xeon® とは？

Xeon（ジーオン）は、インテル社のサーバ、ワークステーション向けのCPUです。基本的に、同世代のデスクトップ向けCPU「インテル® Pentium®」シリーズ、「インテル® Core™ Duo/Core™ 2 Duo」シリーズよりも高機能、高性能化を図ったものとなっています。
Pentium® IIIの時代までは、通常のPC用CPUと区別するために「インテル® Pentium® II Xeon®」や「Pentium® III Xeon®」というように呼ばれていましたが、Pentium® 4、Core™をベースにしたCPUでは、「インテル® Xeon®」となっています。
デスクトップPC向けのプロセッサとの大きな違いとして上げられる「インテル® Xeon®」の特徴の一つに、マルチプロセッサ対応が挙げられてきました。最新のデュアルコア対応Xeonプロセッサは、DDR2 メモリや PCI Expressなど最新テクノロジに対応するなど、より高速処理を実現するための特徴を兼ね備えており、マルチスレッドアプリケーションや複数アプリケーションの実行時などにその威力を発揮します。大規模データを扱う分野における利用者たちにとって今後その動向全般が気になる64ビット環境下への対応も成されています。

コードネームに隠された秘密？

さて、最新インテル® Xeon®の性能をさらに紐解いていく前に製品の特徴を理解する上で、知っておくと便利なキーワードをいくつかご紹介していきましょう。

コードネーム

コードネームと聞くとスパイ活動に用いられるシナリオや特定の人物を指す「暗号名」を想像されるかも知れません。実は、この“コードネーム“は、多くの企業で開発中の製品に対して呼称を統一する目的で付けられています。近年では、MicrosoftのWindowsやインテルのCPUなどに付けられたコードネームは、正式プロダクトの発表前に新テクノロジの持つ意味合いを一般にも公開されています。製品化される前のコードネームとの関係を知っておくと、製品名だけでは分からないコードネーム別の搭載技術の違いが理解しやすくなります。

同じXeonでも、コードネーム名で見ると・・・

開発コード名	Nocona （ノコナ）	Irwindale （アーウィンデール）	Woodcrest （ウッドクレスト）
リリース	Aug-04	Feb-05	Jun-06
製造プロセス	90nm	90nm	65nm
2次キャッシュ	1MB	2MB	4MB(2つのコアで共有)
FSB	800MHz	800MHz	1333MHz
特徴	デュアルプロセッサ対応 Xeon初のEM64Tサポート	Noconaの後継ハイパースレッディング 2Mバイトの2次キャッシュ「デマンド・ベース・スイッチング」による省電力化	デュアルコア、Coreマイクロ・アーキテクチャ初の製品、2つの独立したシステムバス、メモリアクセス向上

上のリストで単純に比較して見ても、NoconaからIrwindaleのときよりも、Woodcrestへのアップグレードの方が、技術的に大きいと想像できます。

ナンバー制

インテル社では、2004年からCPUの性能や特色を表すための製品名として、プロセッサ・ナンバ制を導入しています。従来、製品性能はクロック周波数を中心に区別されていましたが、ナンバー制ではアーキテクチャ・フロントサイドバス・キャッシュなど他のテクノロジを考慮した上で位置づけるものとなっています。エンタープライズ向け製品にはプラットフォームの性能指標として4桁の数字を付けています。

【プロセッサ・ナンバー】
・5XXX Xeon（デュアル対応ワークステーション、サーバ向け）
・7XXX Xeon MP（4個以上のプロセッサに対応、サーバ向け）
・9XXX Itanium 2（サーバ向け）

「馬力」比べから「トータル性能」の比較へ

かつては、プロセッサの性能を見極めるものとして、ギガヘルツ単位で表されるクロック周波数に注力されていました。周波数とは、コンピュータを機能させるための基本的な命令セットを1秒間に何回実行できるかを表わすものです。これまでのいわゆる「馬力」勝負だった時代から、いつしかコンピュータの総合的な性能を判断する上で、クロック周波数を比較してもあまり意味をなさなくなってきました。そこでインテルのナンバー制に見られるようにチップメーカは独自の表記体系を持ち、その性能を示しています。
一般のPCユーザの方には、「クロック数の速さだけではなく、プロセッサの設計そのものが“高速性“を左右する」と聞いても、あまりピンとこないかも知れません。例えば、1サイクルでより多くの命令実行が可能なタイプのプロセッサが、他のクロック周波数の高いプロセッサよりも速く動作するといったことがおこります。次にもう少し詳しくご説明していきます。

5100番が騒がれる理由

それではインテル® Xeon®最新プロセッサについてご説明していきます。先述のコードネーム欄に記載したWoodcrestは、最新のデュアルコアインテル® Xeon® プロセッサ5100番台として6月に製品化されました。HPでもインテルの発表同日に合わせて5100番台搭載の新鋭モデルを市場に投入しています。このプロセッサは、インテルの新しい64bitCPUアーキテクチャである、Core™ マイクロ・アーキテクチャを採用した初めてのプロセッサでもあります。
本プロセッサは、クロックサイクル毎により多くの命令を供給できるようになり、また実行効率も高められたため、低いクロック速度にもかかわらず、今までのインテル® Xeon® プロセッサよりもはるかに高いパフォーマンスを発揮します。HP　Workstation前モデルに搭載のシングルコアインテル® Xeon® プロセッサと比較して、最大で4倍近い処理スピードを実現（＊1）しているというのですから驚きです。

*1　 HP調べ。Excelマクロの数値解析のベンチマーク測定結果による数値。

なぜクロックは遅くてもハイパフォーマンス？！

64 ビット機能に対応したデュアルコアインテル® Xeon® プロセッサは、インテル® 5000Xチップセットとの組み合わせで、ワークステーション向けプラットフォーム「Glidewell」として提供されます。「Core™ マイクロ・アーキテクチャ」のマイクロ・アーキテクチャとは、マイクロプロセッサが命令を処理する方法のこと。様々な技術によって、クロック数向上とは別の次元での処理能力の向上を可能にしています。その特徴を見ていきます。

デュアルコアプロセッサ

一つのプロセッサに2つのコアを持ち、マルチタスクに対する高い柔軟性とパフォーマンスを発揮することができます（シングルコアプロセッサ比で1.5～2倍のパフォーマンス向上が図れると言われています）。
「デュアルコアプロセッサ/デュアルプロセッサ」にて分かりやすい図解入りでご説明しています。

4MBの共有型2次キャッシュメモリを内蔵

2次キャッシュとは、マイクロプロセッサ内部に設けられた高速な記憶装置のこと。2次キャッシュに使用頻度の高いデータを蓄積しておくことにより、低速なメインメモリへのアクセスを減らすことができ、処理の高速化が可能になります。大量の演算処理を必要とするグラフィックス、科学分析、エンジニアリング設計といったアプリケーション処理には特に必要とされます。

システムバス(FSB)動作周波数1066MHz /1333MHz

システムバスは、プロセッサとメインメモリ、およびチップセットを結ぶバスになり、データおよび命令の転送を管理するものです。転送速度の速さは全体の処理速度にも影響します。

熱設計電力（TDP）が大幅減で消費電力と発熱量が大幅減

レンダリングなど長時間のパフォーマンスを求められる処理にも発熱を抑え安定した動作を提供します。

次に、インテル® Core™ マイクロ・アーキテクチャに搭載されるどのような機能がデータ転送などの向上や効率化に貢献しているのかを見ていきます。

■インテル® ワイド・ダイナミック・エグゼキューション
1クロックサイクル当たりに実行できる命令数がさらに増えます。各コアは効率的な14段階のパイプラインを使って最大 4つの命令を同時実行でき、データ転送の向上と効率化および性能の向上を図ります。
■インテル® アドバンスト・スマート・キャッシュ
一方のコアが必要に応じて全メモリ容量を使用することが可能です。
■インテル® スマート・メモリー・アクセスの機能
メモリのレイテンシーとボトルネックを“隠蔽”することによって、システム性能の向上を図っています。
■インテル® アドバンスト・デジタル・メディア・ブースト
ストリーミング SIMD 拡張命令 (SSE/SSE2/SSE3) 実行時のパフォーマンスを大幅に改善する機能です。ビデオ、音声/イメージ、写真処理、暗号化、金融、工学、科学アプリケーションなど、幅広い種類のアプリケーションを高速化するために使用されます。

さて、プロセッサの性能を見る上で、様々な機能や技術についての情報をご覧いただき、プロセッサの処理能力はもはやクロック数の比較では図れないということがご理解いただけたかと思います。最新Xeonと対応チップセットとの組み合わせによって、マルチメディア・データの処理や膨大な計算処理を必要とするグラフィックス処理への対応が強化されたことは間違いありません。特にデュアルコアCPUそのものに対してのメディアの評価などを見ると、動画エンコードや3DG作成など複数のCPUで分散処理ができるように作られたアプリケーションにこそ適しているとした検証結果が多く取り上げられています。デュアルコア世代の新しいワークステーション・プラットフォームが、PC　Workstation製品をご利用される関係業界に新たな可能性を生み出してくれるものと思われます。

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*Windows Vista製品を利用するには、先進かつ追加のハードウェアが必要となります。詳細に関しては、http://www.microsoft.com/japan/windowsvista/getready/default.mspx とhttp://www.microsoft.com/japan/windowsvista/getready/capable.mspxのページでご確認頂けます。Windows Vista Upgrade Advisor は、お客様のコンピュータに適したWindows Vistaの機能をご紹介しております。　こちらのツールは、http://www.microsoft.com/japan/windowsvista/getready/upgradeadvisor/default.mspxからダウンロード頂けます。

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