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| すでに2つのコアを載せたデュアルコア・プロセッサは幅広く普及しています。この手法をさらに推し進めたものが、クアッドコア・プロセッサで、1つのプロセッサ・パッケージの中に4つものコアを同時に搭載しています。言ってみれば、シングルコア・プロセッサ4個分の計算能力が1個のプロセッサに集約されたようなもので、計算性能において旧来のシングルコア・プロセッサと比較して飛躍的な向上を実現することができます。 |
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| これまでは、プロセッサ=CPUの演算性能を高めるために、単純に動作周波数＝クロックを上昇させる、というアプローチが一般的でした。ただし、このアプローチにはいくつかの問題点がありました。中でも、クロック周波数の上昇による消費電力の上昇と、それに伴う発熱、さらには冷却ファンなどの騒音は、これまでユーザーにとっても大きな問題でした。これを1つのプロセッサ・パッケージに2つ以上のコア(プロセッサの心臓部) を同時に搭載してマルチコア化することにより、計算性能を大幅に向上させつつ、クロック周波数を抑えて消費電力を低減させる事が可能になりました。すでに2つのコアを載せたデュアルコア・プロセッサは幅広く普及しています。この手法をさらに推し進めたものが、クアッドコア・プロセッサで、1つのプロセッサ・パッケージの中に4つものコアを同時に搭載しています。言ってみれば、シングルコア・プロセッサ4個分の計算能力が1個のプロセッサに集約されたようなもので、計算性能において旧来のシングルコア・プロセッサと比較して飛躍的な向上を実現することができます。プロセッサ・メーカー各社は今後こういったコアの搭載数を増やすマルチコア化のアプローチで性能を上げる方向に移行しつつあり、将来は8コア、あるいは数十コアを1つのCPUに搭載するという製品も登場してくるといわれています。 |
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クアッドコア・プロセッサとその心臓部
現在量産出荷されているワークステーション・サーバー用高性能プロセッサ、インテル® クアッドコア Xeon® プロセッサ 5300番台。１つのパッケージにデュアルコア インテル® Xeon® プロセッサ5100番台2つ分、合計4つのコアを搭載している。 |
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| 複数以上のコアを搭載するマルチコア・プロセッサには、共通の留意すべき特性があります。それは、複数のコア上で同時にプログラムを実行するために、利用するアプリケーションがマルチスレッドと呼ばれる並列処理、あるいは分散処理に対応している必要があることです。サーバー向けアプリケーションに関しては、多くのものがすでに2CPU, 4CPUと言った大規模並列処理を前提として開発されており、クアッドコアの恩恵をすぐに受けることができます。一方、ワークステーション用アプリケーションに関しては、製造部門で利用されるCAE、EDAアプリケーションの解析(ソルバー)アプリケーション、ビデオ編集ではエンコーダー、アニメーション/3Dではレンダラー、画像処理では高度なエフェクト処理などの計算能力が非常に重要なアプリケーションは高度に並列化がされており、クアッドコアによる大きな性能向上が期待されます。一方、同じCAE, EDA,3Dアニメーション制作アプリケーションでも、CADによるデータ編集、あるいは3Dアニメーションでもモデルの編集といったインタラクティブ性の高いアプリケーションは、シングルスレッドのみ対応のものも多く、アプリケーション単独ではクアッドコアのメリットをあまり多くは期待できません。こういったアプリケーションをクアッドコア環境で有効に活用する方法としては、これまで複数のワークステーションで作業、あるいは別途に作業していたモデルの制作とレンダリング処理を同時に1台で行うといったOSのマルチタスク機能を利用して、各プロセッサコアに分散処理を行うことで実現できます。 |
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クアッドコア・プロセッサの性能とメリット |
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| ここまでで説明してきたとおり、クアッドコアによる最も大きなメリットには、性能の劇的な向上があります。グラフにあるように、クアッドコア・プロセッサは、これまでのシングルコア・プロセッサの約5個分近くもの性能を発揮するポテンシャルを持っています。マルチスレッド・アプリケーションを利用すれば、これまでの処理時間の数分の1で作業を終了することが可能になるでしょう。これにより、デザイナーが編集の手を止めて、レンダー処理を待つ時間が短くなり、インタラクティブな編集作業により集中して効率よく取り組むことができるようになります。また、数台ものサーバーを連結してビデオエンコード作業していたものが、クアッドコアを搭載したワークステーションで実行することが可能になります。 |
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マルチスレッドでの基本演算性能の指標となる、SPECint_rate_base2000による各プロセッサのベンチマークデータ比較。最新のクアッドコア・プロセッサでは従来のシングルコア製品と比較して4倍以上も性能が向上しています。インテル社のホームページ（ http://www.intel.co.jp/jp/performance/workstation/xeon/） には、クアッドコア・プロセッサ上の様々なアプリケーションでのベンチマーク情報が掲載されています。
また、これまで複数のワークステーションで作業、あるいは別途に作業していた製品モデルの制作と、解析を行うソルバー処理を同時に1台で行うようなワークフローの改善が可能になり、結果として導入コストの削減、また業務の効率化を実現できます。
見逃せないもうひとつのメリットとしては、ワークステーションあたりの消費電力の削減があります。これまで多数のワークステーションやサーバーで処理を行ってきたレンダーやソルバー処理を、クアッドコアの高性能を利用して台数を最適化することにより、1台当たり、あるいは設置面積あたりの消費電力を大幅に削減することができます。 |
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マルチコア・作業統合化でさらに高まる信頼性の重要性 |
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| 一方、ワークステーションやサーバーの統合、あるいはワークフローの効率化による1台集中型の利用にあたって留意する点には、信頼性があります。これまで、複数台のワークステーション、あるいはサーバーとの組み合わせで作業していたプロセスを、より少ないワークステーションで処理を行うということは、作業効率、あるいはコストの観点から非常に優位的です。一方、作業を統合したワークステーション１台で不良が発生することによるリスクは上昇することになります。こういった点で、クアッドコアでの効率的なシステム統合には、これまで以上にプラットフォームとしての信頼性が重要になってきます。インテル® Xeon® プロセッサ 5300番台、インテル® X5100チップセットとHP xw8400 Workstationシリーズ独自の信頼性機能との組み合わせにより、高度な信頼性機能を搭載したワークステーションでは、不測の事態に万全の体制で臨めます。 |
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マルチコア・ワークステーションで
求められる機能 |
メモリー・プラットフォーム
信頼性機能 |
インテル® 5000Xチップセット搭載
HPワークステーションでの対応 |
データの整合性 ＆ 可用性 |
メモリーECC |
○ |
| 拡張メモリーECC |
○ |
データの可用性 |
メモリー･スペアリング |
○ |
| メモリー･ミラーリング |
○ |
システムの継続性 ＆ データの可用性 |
メモリーCRC |
○ |
利用の継続性 |
1CPUに不良が発生しても
リセットして作業を継続 |
○ |
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| インテル5000X搭載HP xw8400 Workstationワークステーションに搭載されたメモリー・プラットフォームは、ワークステーションでの機能統合でさらに高まる信頼性機能を強力にサポート |
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