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AMDのATi買収とIntelの新チップ

 今回の文章、興味ない人はマジで読まないでください。クソつまらないので。

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 PCの出荷台数が落ちたそうだけど、今後は徐々によくなっていくのかな?まず、AMDによるATi買収。これはここ1、2ヶ月ずっと噂されていて、まさか無いだろうとは思ったけど、本当に買収しちゃった。なんでも、AMDは将来的にCPU内に別の専用プロセッサを融合させる予定で、CPUより巨大になってしまったグラフィックス・チップをCPUパッケージに内蔵するのが目標らしい。
 まぁ、確かに、これだけ強力なプロセッサが離れていると、それを繋ぐデータバスの設計やら、データ遅延とかでもったいないことも事実。同一基板上でさえ、あの距離を高速に繋ぐために苦労しているわけで。苦労してデータバスを毎度毎度設計するくらいだったら、一つのプロセッサ内に放り込めばプロセッサの設計のみで済む。当然、簡単な話じゃないんだろうけどね。
 ただ、こういう話を聞いていると、本当にコンピュータは歴史を繰り返すなぁ、と思った。例えば今回の話はグラフィックス関連でしょ?それでさかのぼると最初はビデオ専用チップなんて付いてなかったんじゃないかなぁ?ついていたとしても、そんな上等な物じゃなかったはず。一般的なグラフィックス処理はほぼ、と言うか全部CPUが行っていたはず。
 それがWindowsが出てくるに当たって、ウィンドウアクセラレータなる物が出てきた。で、Pentiumが出てきて爆発的な性能を持っていて、当時のIntel会長アンディ・グローブが「CPUだけで十分グラフィックスも処理できる」と語ったのも懐かしい話。事実、グラフィックスチップベンダーはそれで淘汰されそうになったんだよね。

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Intel社製Pentiumプロセッサ

 で、32ビットゲーム機戦争が起こるとリアルタイム3DCGを処理することがトレンドとなって、CPUが行う3D処理の一部をビデオチップが肩代わりするようになった。で、現在のGPUなる物になって肥大化して、CPUよりでかくなった、と。
 そこで今回の買収。再びグラフィックス処理がCPUに戻されると考えていいんじゃないかなぁ?で、また数年経つと、専用チップが台頭するといった感じになる気がする。
 こういう歴史って面白いんだよなぁ、個人的に。コンピュータの何が好きって、こういうブレイクスルーが急に起こるからなんだよね。もはやダウンサイジングは死語になってしまったけど、未だに小型化は続いているし、性能もうなぎ登り。ただ、PCの用途が広がりすぎてて、まだ処理能力が足りないと思う今日この頃。
 今、処理速度と書かないで処理能力と書いたのは、最近のトレンドを取り入れたつもりです(笑。速度だけじゃ天井が見えちゃったから、やっぱりこれからは分散コンピュティングが一般的になるんだろうなぁ。とは言っても、エンドユーザをやってる限り、そんなの知らなくても言い訳で。
 さて、分散コンピュティング話と言えば、Intelの新チップCore 2 Duoが発表されたね。Intelが本気で作ったデュアルコアCPUで、各種ベンチマークで鬼のような性能をたたき出しているみたい。これはAMDも危ういな・・・。

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Intel Core2 Duo ロゴ

 で、Core 2でもコンピュータの歴史は繰り返す、と言う話に当てはまったりする。何を隠そう、CPUという高度な石(ICのことね)を世界ではじめて量産品として作ったのはIntelなわけ。ひょっとしたら、研究分野も含めて世界初だったかも。このCPUアーキテクチャ、実はWindowsマシンは未だにこれを拡張した物の上に成り立っているわけ。

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Intel社製4004プロセッサ

 世界初のCPUアーキテクチャがそこまで優れていたのか?答えはNo。x86アーキテクチャは命令によって命令長が違う。あの計算は○バイト、この計算は○バイトと言った感じで処理ごとに命令の長さが違うわけ。これがコンピュータに処理させるに当たって、データに無駄が生じる。
 この処理の無駄を省くため、命令数を減らして、固定の命令長を採用したRISCという方式が世界を席巻したりしたんですよ。これ、実は現代のx86アーキテクチャにも採用されていて、確かPentiumからだったと思うけど、RISC調の命令に変換するデコーダをチップ内部に用意して、内部でRISC風処理を行って、後発のRISCと台頭に闘うまでに至ったわけ。ちなみに、RISCが出てきたおかげで、従来の処理方式はCISCと呼ばれるようになった。

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MIPS社製RISCプロセッサ

 で、今回のCore 2。RISC風の命令に変換するデコーダの使い方が違う。1~15バイトと言われている命令長を固定長として内包するためには少なくとも15バイト必要なわけで、それだとメモリを多く消費することになる。
 Core 2では命令を16バイト単位に押し込んで、一気に演算する仕組みを取るとのこと。例えば4バイトの命令長の命令なら4つ同時に処理できると言うことになる。3バイトなら5つ、2バイトなら7つも処理できる。逆に8バイトになるとたったの2つしか処理できない。まぁ、全部が同じ命令長じゃないから、8+3+2+3程度の命令長だったら4つ入ったりするし、一般的なプログラムが平均3バイトの命令長を使っていたりするらしいから、5命令を1サイクルで処理できるらしい。
 じゃあ、どの当りが歴史を繰り返しているかというと、CISCに始まって、RISCにシフトして、やっぱりCISCに戻っていく、と。じゃあ、次はRISC風に戻っていくのかね?数年後に。
 なんか、無駄に長くなってしまったね。CPU戦争のお話は面白いから、ついついオナニー文章を書いてしまうね。そうだ、今から序文につまらないから読まないでくださいと書いておこう。
 ではでは・・・。

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Dual Core CPUの実力

 興味深い記事が載っていました。
IT Media : Futuremark未公開ベンチでアピールするマルチコアの実力
 インテルが主催するIntel Developer Forum Japan 2005でついにデュアルコアのPentiumのデモンストレーションが公開されたようです。ゲームベンチマークテストで有名なFuturemarkの新しいベンチマークによるデモでしたが、個人的にインパクトがありました。
 と言うのも、既存のHyper-Threadingと呼ばれる使っていないCPUパイプラインをもう一つのCPUと見せかけて最高性能を出そうという技術を上乗せしている点です。つまり、2CPUの場合、Hyper-ThreadingをONにした場合は、4CPUが動作しているように見えると言うことです。
 そして、このベンチマークの記事によれば、1つの画像を2つのCPUで順当に割り振った場合と、Hyper-Threadingにより4CPUと見せかけて処理を割り振った場合では、圧倒的に早かったという記述がありました。これが事実ならば、目で見て分かる性能向上がのきたい出来ると言うことになります。この技術が一般的になれば…凄いゲームが出そうだなぁ、と思った。
 なんか、その程度かって今思った…。いや、確かに凄いんだけども…。
 ではでは…。

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ごり押し

 毎度おなじみIntelのごり押しが発覚しました。
 おじさんは前のBlogで1つのCPUパッケージ内に複数のCPUコアを乗っけることがマルチコアCPUと説明しました。で、今回Intelがやったことは、確かにCPUパッケージ内に複数のCPUを乗っけてはいるのです。が、おじさんが言うところのCPUのパッケージはダイの上にCPUコアが乗っかっており、そのダイからピンが出ていて、それを1つのパッケージと言ったんですよ。
 いや、解釈上はあってるんですが、Intelさんはダイ上にCPUコアを2つ並べただけ…。スッゲェ、適当。さすがごり押し。でも、これはIntelにとっては諸刃の剣かも。だって、CPUの値段は一枚の薄い円盤シリコン(以下”ウェハ”)からサイズ的に何個のCPUが取れて、何個が製品として使い物になるかで決まる物です。
 余談ですが、ウェハからCPUコアをとるため、CPUコアが正方形なら正方形なほど、たくさんCPUを取れたりします。
 で、本題。一般的に指すマルチコアCPUはCPUコアチップそのものに2つのCPUコアが入っている物です。そっちの方が、最初からマルチコアに対応できるように設計されているため、最高性能が出しやすいのです。それに、歩留まりこそ1チップで2コア分のスペックが出ないと話にならないため多少心配ですが、ほぼ同じ条件で作られたチップ内のコアの歩留まりはほぼ同じかと。
 今回のマルチCPUは今まで1チップ分のコストで大丈夫だったはずのCPU価格が2倍になるか、インテルが多めに損をするか、その間をとるくらいしか価格面での解決方法がないわけです。ただし、歩留まりが向上すればそれも解消され、小型化されれば一枚のウェハからたくさんのチップが取れてコストダウンにつながる、と。
 まぁ、世界でも最大級の半導体工場を全世界に複数所有しているIntelの事だから、歩留まりの解消も凄い早いし、小型プロセスへの移行も早いことから、このごり押しは成立するのかなぁ、と。とりあえず、限界知らずの半導体業界は、当分の間、奇抜なアイデアが現れてもごり押しで対抗策を練る時間を作れるそうです…。
 で、Intelを潰す事に執着しているAMDは、すでにデュアルコアCPUを今年中にリリース予定と発表済みだったり。さすがAMD。この会社は常に好戦的であって欲しい物です。
参考記事”後藤弘茂のWeekly海外ニュース”
間に合わせ的なIntelのデュアルコアCPU
 ではでは…。

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近未来のCPU

 ここ最近、CPU業界は結構お寒くて、CPUがにぎやか=PC繁栄な構図を本気で信じている私としては、とても寂しい限り。
 実はここ最近、CPUのクロックスピード(1秒間に計算できる数をスピードと例えて呼ぶ事が多い)が上がっていないのですよ。理由は色々あるらしいのですが、一番の原因は回路の小型化の限界と言っても過言じゃないらしいのです。
 ついこの間まで、回路が小さくなる=回路の距離が短くなって高速になる、と言った感じだったのですが、ここ最近はあまりにも回路が小さくなりすぎて、配線が近づきすぎてしまい、更に配線の細さも手伝って、圧倒的な熱を生んでしまい、その結果既存の冷却方式では冷やすことが出来ず、また消費電力自体も高くなるために周波数も上げられないのです。
 また、トランジスタ数の増加、回路の小型化が結果的にリーク電流という放電現象の所為で消費電力が上がってしまうそうな。たぶん、漏れた分だけ電気を流すからでしょうな。
 と言うわけで、それを解決するためにいろいろな技術があるらしく、と言っても、抜本的解決ではないのですが、当分はそれらでしのぐそうです。
 まず、自分が持っているノートPCに搭載されているPentium Mにもその思想が反映されていて、Level 2キャッシュと呼ばれるCPU内部に搭載されるメモリ領域が潤沢に取ってあり、2MBという、メインストリームCPUでは考えられない量のL2キャッシュが搭載されているのですよ。これの効果は単純で、CPUコアが熱くなるのに対して半導体メモリは演算目的のトランジスタじゃないため、消費電力も低く、またCPUコアの熱を軽減する事が期待できたりするんですね。おかげでかなり高スペックです。
 ただ、今後はその程度に止まらず、CPU 1パッケージに2個以上の比較的低速なCPUコアを搭載して消費電力の低減と、スペックアップを図るというアプローチが取られるそうです。これは、数年前からマルチコアCPUがワークステーション(以下”WS”)という高価なコンピュータで普及した技術を、消費電力という観点から採用したような物だったりします。WSがこの技術を採用した理由はWS用CPUがPC用CPUより最先端だったため、先に性能的限界が見えてしまったために採用したのに対して、由水の如く売れるPC用CPUは研究開発費もWSと比にならないくらい有り、小型化と低消費電力というPCには欠かせないと言う観点から採用と言うことになるわけです。
 コンピュータは小型化の歴史という記事が載っていましたが、まさにその通りですね。ダウンサイジングが量を増やし、その売り上げがさらなる研究費を生む。結果として高性能が実現していくというすごい循環です…。
 さて、実はこの分野で世界の先端を行っているのが次世代PSに搭載されると注目されているIBM/SCE/東芝のCellプロセッサなんですよ。これは超マルチコアプロセッサで、メインコアがMacintoshからIBMのチェスチャンピオンを破ったスパコンDeep BlueやNECの超大型スパコン「地球シミュレータ」を打ち破った世界最速スパコンBlue Geneまで搭載されているPowerアーキテクチャのRISCコアに8つのSPEと呼ばれるストリーミング・プロセッサがあり、各SPEには256KBのプログラム制御可能なメモリ領域が設けてあるとか。
 このストリーム・プロセッサは既存のCPUが時間を細かく区切っていろいろな処理をこなそうという物だとしたら、なんでもやることは出来ないけど、個別のことは高速に処理できる力を持っているチップなのです。社員とアルバイトの関係とでも言えばわかりやすいか?いや、店によりけりか…。まぁ、そんな感じです。
 得意技は同じ計算。3Dの計算なんて得意なんじゃないでしょうか?俗に言うマルチメディア系の処理は同じ処理が延々と続くので、SPEにはもってこいの代物。更にPSなどのゲーム機用途で使うとなれば、よりその能力を生かすことが出来ましょう。とは言え、次期PSには3D計算用のnVidia製の高性能GPUが載ると言うことなので、SPEは別の処理に使えるとのこと。
 ところで、GPUも一応グラフィックス処理に特化されたASICに近いものであり、SPEより専門的ではあるけれど、同じような物だなぁ、と思った。だったらグラフィックス処理用にCellをもう一個追加したんじゃ効率とコスト面から見た場合どうなのだろうか?まぁ、おじさんが作っている訳じゃないし、頭のいい人が考えているんだろうから、邪推なんですけどね。
 で、この技術は抜け目ないIntel始め各CPUメーカーが注目しており、ひょっとしたらPCに同種の技術がもたらされる可能性が高いとのことです。
 まぁ、全部後藤弘茂さんの記事の請負なんですが。
参考記事”後藤弘茂のWeekly海外ニュース“より
周波数向上が停まり、爆発するCPUのバリエーション
Intelの次々世代モバイルCPU「Jonah」はデュアルコアで登場
Intelが次世代デスクトップCPU「Tejas」をキャンセル
Cellのパワーの源「SPE」の正体
CPUの新しいトレンド「ヘテロジニアスマルチコア」
Pentium 4ベースのCellプロセッサの可能性
 ではでは…。

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