ニュース解説 エンタープライズ重視のIntelを示したIDF Spring 2002　 2. サーバ向けプロセッサの動向 元麻布春男 2002/03/12

進化を続けるItaniumファミリ

　一方、Itaniumファミリについてだが、フィスター副社長のキーノートで力点が置かれたのは、2002年夏に登場する開発コード名「McKinley（マッキンリー）」の性能の高さと、今後もIntelはItaniumファミリのロードマップを更新し続ける、という2点だ。McKinleyは、オン・ダイで3Mbytesの3次キャッシュを実装し、実行ユニットの拡張なども行われている。これによりMcKinleyの性能は、最大で現行のItanium（Merced：マーセド）の2倍に達するという（図3）。

図3 McKinleyシステムの性能比較

同じ動作クロック（733MHz）で、同じバイナリ（McKinley用に再コンパイルしていない）のプログラムを実行した場合の性能は、現行のItanium（Merced）の1.6倍になる。動作クロック1GHzのMcKinleyで再コンパイルしたバイナリを用いた場合は、さらに性能が向上し、動作クロック733MHzのItaniumの2倍になるという。

　また、将来のItaniumファミリについては、図4のようなロードマップが提示された。2003年には0.13μmプロセスによる開発コード名「Madison（マディソン）」と「Deerfield（ディアフィールド）」で呼ばれるプロセッサが登場する。MadisonがMcKinleyとピン互換の後継プロセッサ（4プロセッサ以上のマルチプロセッサ構成をサポート）として最大6Mbytesの3次キャッシュを搭載する。それに対し、Deerfieldはデュアルプロセッサ構成に特化した、いわば廉価版のプロセッサとなる。デュアルプロセッサ対応のIntel Xeon（Prestonia）の一部を置き換える用途も視野に入れている。2004年には、90nmプロセス（0.09μmプロセス）によるMontecito（モンテシート）が投入される予定だが、MadisonやMcKinleyとの互換性が継承されることになっている。なお、Intel Xeonの直接の後継としてはIA-32に準拠した開発コード名「Nocona（ノコーナ）」と呼ばれるプロセッサが、Deerfieldと同時期に提供される予定だ。

図4 Itaniumファミリのロードマップ

フィスター副社長のキーノートで示されたItaniumファミリのロードマップ。2003年には0.13μmプロセス製造によるMadisonとDeerfieldが投入される。Deerfieldでは、デュアルプロセッサにフォーカスし、ミドルレンジのサーバやワークステーション、ハイエンド・クライアントPCもターゲットにする。

　このItaniumファミリに対応したチップセットとして、今回「Intel 870」の概要について情報が公開された。図5は、最小構成のIntel 870システムの例だが、MCH（ノースブリッジ）チップのところにScalable Node Controller（SNC）と呼ばれるチップがある。SNCは、最大4プロセッサをサポートするIntel 870チップセットの中核とでも呼べるチップで、内蔵するメモリ・コントローラは、4つのメモリ・チャンネルを備える。それぞれのチャンネルは1.6Gbytes/sの帯域を持ち、ポイント・ツー・ポイントのリンクにより、DDR Memory Hub（DMH）と接続される（SNCとメモリ間の帯域は6.4Gbytes/s）。DMHのそれぞれが8本のDIMM（PC1600 DIMM）をサポートするため、1つのSNCに32本のDIMMが接続可能ということになる（SNC当りの最大メモリ容量は128Gbytes）。なお、SNCに直接ファームウェア・ハブ（BIOSが実装されたフラッシュメモリ：図ではFWHと記されている）が接続可能な点も、現在のMCHとは異なる部分だ。

図5 Intel 870チップセットによる構成

プロセッサは2個から実装可能で、ファームウェア・ハブがSNCに直接接続されるようになっている。

　I/O Hub（IOH）は、4チャンネルのHubLink 2.0インターフェイス（チャンネル当たり1066Mbytes/s）と、ICHを接続するHubink 1.5インターフェイスを備える。Hubink 2.0インターフェイスの先には、P64H2やInfiniBandブリッジ・チップを接続する。SNCとIOHの間は、HubLinkではなく、Scalability Port（SP）と呼ばれるインターフェイスで接続される。SPは40bit幅のポイント・ツー・ポイントのインターフェイスで、うち32bitがデータの転送に用いられる。SPの帯域は、一方向当たり3.2Gbytes/sで、双方向では6.4Gbytes/sとなる。

　このSPがIntel 870チップセットのスケーラビリティを支える中核技術となる。スイッチ（SPS：Scalability Port Switch）を介することで、複数のSNCを結合し、最大16プロセッサ構成のサーバを構築可能だ（Intelが提供するSPSを使った場合。サードパーティが独自にスイッチを開発することで、16プロセッサ以上のサーバを構築することも可能）。複数のSNCを持つシステムの場合、SNCごとにパーティショニング＊1を行い、冗長性を持たせることもできる。ファームウェア・ハブがSNCに接続できるようになっているのは、このようにパーティショニングを可能にするためでもある。

＊1　パーティショニングとは、サーバ・マシンの能力を分割する機能のこと。分割されたそれぞれのパーティションは、ソフトウェアから見ると別々のサーバとして機能し、例えば各パーティションで別々のOSを実行したり、クラスタ構成にして冗長化したり、といったことが可能になる。本稿におけるパーティショニングは、SNCというハードウェアの単位で分割する物理パーティショニング（ハードウェア・パーティショニング）である。

　4つのSNCを結合した図6の場合、最大メモリ容量は4倍の512Gbytesとなるが、メモリはそれぞれのプロセッサから、最大512Gbytesのリニアなメモリ空間として見える。このような構成においては、ローカル・メモリ（メモリ・アクセスを行うプロセッサが接続されているSNCに接続されたメモリ）と、リモート・メモリ（メモリ・アクセスを行うプロセッサが接続されているのとは、別のSNCに接続されたメモリ）で、メモリ・アクセスのレイテンシ（遅延時間）が著しく異なることになる。そこでIntel 870のSNCには、頻繁に利用するメモリがローカルとリモートのどちらにあるかを調べることができるよう、ホット・ページ（Hot Page）と呼ばれる仕組みが備わっている。プログラマは、ホット・ページを利用することで、頻繁に利用するメモリがローカルなのかリモートであるかを識別し、必要に応じてそれをローカルにコピーすることで、メモリ・アクセスの最適化を行うことが可能だ。

図6 Intel 870チップセットを用いた16プロセッサ構成

Scalability Port Switch（SPS）により、4つのSNCが結合されている。SPSの設定により、SNCごとにパーティショニングを行い、内部でクラスタリング構成にすることも可能だ。

IA-32プロセッサの64bit化を検討中？

　こうしたエンタープライズ関連の発表から伝わってくることは、IntelがItaniumファミリに対して強くコミットしている、ということだ。IDFの直前、一部の新聞にIntelが「Yamhill（ヤムヒル）」の開発コード名で呼ばれる技術を準備中であるとの記事が出た。その記事によるとYamhillは、将来のIA-32プロセッサであるPrescottに密かに内蔵しようとしている技術で、AMDのx86-64アーキテクチャのように、32bitアーキテクチャと64bitアーキテクチャを1つのプロセッサ・アーキテクチャに内蔵させようというものだという。Presocttのリリース当初からYamhillを有効にする予定はないが、もしAMDのx86-64アーキテクチャを実装したプロセッサ「Hammer（開発コード名：ハマー）」に遅れをとるような事態が生じれば、Yamhillを有効にすることでIntelは対抗する、といった内容である。

　すでに64bitアーキテクチャのItaniumが存在しているにもかかわらず、こうした記事が出るということ自体、現在のItaniumが必ずしも順調でないこと（性能的にも、ビジネス的にも）の証といえるだろう。今回のIDFにおけるフィスター氏のキーノートは、第2世代のItaniumファミリであるMcKinleyによる性能の飛躍的な向上と、将来に渡るロードマップを提示することで、Itaniumファミリに関するIntelのスタンスに何ら揺るぎがないことを示す意図があった、と考えられる。かといってYamhillを完全に否定するものでもないが、Itaniumファミリに対する力の入れ具合を感じた。

関連記事
頭脳放談	第17回 AMDのHammerは64bitの夢を見るか

関連リンク
Intel	IDFに関する情報ページ

　

INDEX
	［ ニュース解説 ］エンタープライズ重視のIntelを示したIDF Spring 2002
	1．キーノート・スピーチで感じるIntelのエンタープライズ指向
	2．サーバ向けプロセッサの動向
	3．ナゾのまま終ったクライアントPC向けプロセッサ
	4．ギガビット・イーサネットとシリアルATAの動向

　

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