ARMの次世代64bitコア Cortex-A57/A53はこんなCPUだ (1/3)
前回に引き続き、今回もARMの新64bitコア「Cortex-A57/A53」について解説したい。だが本題に入る前に、少し最新情報を追加しておきたい。 まずARMは11月20日に、「ARMv8 Foundation Model」と、これのマニュアルを公開した。Foundation Modelとは、非常に簡単なARMv8プロセッサーのエミュレーターである。現在のエミュレーターのバージョンはまだv0.8だが、最大4コアのプロセッサーと最大8GBのRAM、UART(シリアル通信ポート)にネットワーク、Secure RAMなどのエミュレーションが可能であり、これで早速ARMv8のプログラム開発が始められるというわけだ。 これにより、システム開発者はこのエミュレーターを使って、ARMv8に対応したアプリケーションの基本部分の開発を始められる。もちろんエミュレーターでしかないから、この上でパフォーマン
インテルCPU進化論 パイプラインで見るAtomの利点と限界 (1/3)
パイプラインからインテルCPUの進化を読み解くこのシリーズ、最後はインテルの「Atom」プロセッサーで締めくくりとしたい。 省電力でそこそのパフォーマンス ワンチップ化も見据えてAtomを開発 Atomは2007年頃から、「Silverthorne」のコード名で知られていたプロセッサである。正確な開発開始の時期は明らかにされていないが、Atomの内部構造はインテルのほかのプロセッサーとまったく異なっている。「Pentium 4」の「Netburst Architecture」と同様にフルスクラッチから開発されたと思われるので、開発開始は恐らく、2002～2003年あたりと推測される。 そのAtomだが、基本的なターゲットは「数WのTDPで動作する高効率なx86をいかに作るか」であった。完成の暁には、幅広いモバイル分野や組み込み向けなど、これまでインテルのx86プロセッサーでは消費電力、実装
CPUとメモリーの速度差を埋めるキャッシュの基礎知識 (1/3)
CPUの高速化についていけないメモリーの速度 今回からはちょっと趣を変えて、「キャッシュ」の話である。キャッシュの目的は「レイテンシの遮蔽」にある。といきなり大上段に構えても話が通じないので、昔話から始めよう。 初期のPCの場合、図1のようにCPUとメモリーが直結(厳密に言えばメモリーコントローラーを介する)されていた。初期というのは、おおむねi386ないし互換チップセットが利用されていた頃までの話である。 この頃は、CPUの速度が速くても30MHz程度。対するメモリーチップの速度は100ns(10MHz)～80ns(12.5MHz)程度。たまに70ns品(≒14.3MHz)や60ns(≒16.7MHz)品が高値で販売されるという、ある意味のどかな時代であった。 もちろん、これでもCPUの速度には追いついていないが、例えば2～4ウェイ・インターリーブでアクセスすれば、40～50MHz相当で
Haswellで導入された新機能「TSX」とは？ IDF 2012より (1/4)
第4世代Coreプロセッサーとなる「Haswell」では、新規搭載された機能に「Transactional Synchronization Extensions」(TSX)がある。これは以前よりインテルが「トランザクションメモリー」と呼んで、研究成果を発表していた技術だ。IDF 2012で公開された情報を元に、TSXの仕組みについて解説しよう。 マルチコア環境で生じる問題のひとつ メモリーの書き換え Haswellで実装されたTSXには、「メモリーロック処理を高速化する機能」と「トランザクション機能を実現する機能」の2つがある。この2つは目的は違うものの、基本的な動作の機構は同じ。複数のスレッドを並行して実行しているときに、メモリーの書き込みにより他のスレッドの処理が無効になったことを検出すると、他のスレッドを最初からやり直しさせる。 マルチコアCPU環境では、複数のスレッドが同時に動作す
グラフで見るAMD CPUアーキテクチャーとプロセスの進化 (1/4)
「K6」を入れるべきか迷ったのだが、AMDの場合「K7」の世代と「K8」の世代でプロセス技術の断絶がある関係で、メインと言えばK8以降のSOIプロセスであろう。比較対照用にK7は入れたが、K6世代の説明は省略している。またAPUの「Llano」「Trinity」は、総トランジスター数こそ公開されているが、GPUの分がまるで不明である。しかもTrinityはまだモバイル向けのみ公開されていて、デスクトップ向けの動作周波数が不明なので、こちらも除外した。 CTIにより、同じプロセス世代でも 改善を続けるAMDの方針 まずはプロセスと最高動作周波数の関係を見てみよう(グラフ1)。朱色の破線は前回同様に一次近似を取ってみたものだが、意味が見出せないというか、長期的には直線近似っぽくはなっているが、あまりあてにならない。その理由は「CTI」(Continuous Transistor Improve
グラフで見るインテルCPUアーキテクチャーとプロセスの進化 (1/4)
「なぜPentiumを入れなかったか」と言えば、「アウトオブオーダーを実装したプロセッサー以降」というくくりにしたためだ。このあたりの詳細は後述する。ちなみに、「Yonah」を「Pentium M」のグループに入れたことには異論のある方もおられようが、アーキテクチャー的には「Dothan」×2で2次キャッシュを共有にしただけ(それと微細化)なので、この分類としている。 それではプロセスルールを軸に、各々の特性を見てみる。まずは「微細化による動作周波数の向上」が、どこまで維持できたのかをグラフ1で示した。プロセスルールと最高動作周波数をプロットしたグラフである。ちなみにCore i7シリーズについては、定格の最大動作周波数ではなく、ターボブースト有効時の最大動作周波数をプロットしているが、大勢に影響はない。 グラフ中に朱色の破線で示したのが、平均的なプロセスと動作周波数の関係である。ここでわ
プロセス変更で大きく変わるIntel 8シリーズチップセット (1/3)
今回は10ヵ月ぶりとなるインテルチップセットのロードマップアップデートをお届けする。前回掲載した連載112回からだいぶ時間が経ち、すでに「Intel 7シリーズ」もリリースされている。詳細などもご存知であろうとは思うが、復習をかねてまずはここから説明しよう。 Intel 7シリーズが4月に登場 ビジネス向けは6月に？ 2012年4月8日に、Intel 7シリーズチップセットが発表された。当日深夜には搭載マザーボードの発売も解禁され、秋葉原では深夜販売も行なわれた(関連記事)。8日に発表されたのは、コンシューマ向けの「Intel Z77 Express」(以下Expressは略)「Intel Z75」「Intel H77」の3製品と、ビジネス向けに「Intel B75」の合計4製品である。これに加えて、後追いで「Intel Q77」「Intel Q75」も追加されて、合計6製品が現時点ではラ
デスクトップ仮想化を支える技術 (1/2)
デスクトップ仮想化と聞くと、「VDI（Virtual Desktop Infrastructure）」だけが思い浮かぶかもしれない。しかし、ブレードPCやアプリケーション配信、さらにクライアントハイパーバイザといった技術も存在する。デスクトップ仮想化を知るための基礎として、こうした技術を見ていこう。 デスクトップの仮想化とは？ クライアントPCの販売価格は年々下がっており、導入時のコストは抑えることは可能となってきた。しかし、セキュリティ維持のためのアップデートやローカルにインストールされたアプリケーションやOS自体のバージョンアップなど、PCを使い続けるために費やす手間をコスト換算すると膨大な額になってしまう。このPCに関する「TCO（Total Cost of Ownership）」が問題にされるようになったのは、1990年代後半だった。現在でもTCO削減がエンタープライズユーザーにと
Core i5/3って何が違うの？ 新CPUノートの素朴な疑問 (1/5)
インテルが1月8日に発表した新CPUを搭載したノートパソコンが、パソコンメーカー各社から一斉に発表された。「Arrandale」(アランデール)のコード名で呼ばれるこの新CPUとそれを搭載するノートパソコンは、2009年までのノートと何がどう違うのか？ 新CPUノート特集の第1回では、新製品を正しく理解する前提となる新CPUの特徴やラインナップについて、Q＆A形式で答えよう。 ハイエンドのCPUコアをメインストリームに Q1 そもそも新CPUっていったいなんだ？ A1 本特集では、新しいCPUアーキテクチャー(通称Nehalemアーキテクチャー)を備えたインテルのCPUを、新CPUと呼んでいる。基本的に、CPU名に「Core i」と付いているノート向けCPUがそれだ。ほとんどが1月8日に発表されたArrandaleだが、一部ハイエンドの製品には、2009年9月に発表されたコード名「Clar
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