連載 IT管理者のためのPCエンサイクロペディア −基礎から学ぶPCアーキテクチャ入門− 第13回 PCのエンジン「プロセッサ」の歴史（7）〜デスクトップPC向けと袂を分けたサーバ向けプロセッサ 2. IAサーバの新時代を築くプロセッサたち 元麻布春男 2003/02/19

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NetBurst採用の本格的サーバ向けプロセッサ「Intel Xeon MP」

　2002年1月に登場したPentium III-Sは、サーバ向けプロセッサではあるが、若干毛色の違う存在だ。0.13μmプロセスによる低消費電力を売り物にしたこのプロセッサは、主にモバイルPC向けであったTualatin（テュアラティン）コアを流用したものである。実装密度を極限まで高めたブレード・サーバを意識したプロセッサであったが、ネットバブルの崩壊により主力顧客層と思われていた通信業界が大きなダメージを受け、ブレード・サーバという製品セグメント自体が仕切り直しとなってしまった。これを受けて、Intel社内の販売体制も見直しがなされ、Pentium III-Sの担当事業部はサーバ向けプロセッサを手がけるEPG（Enterprise Platform Group）から、通信事業担当のICG（Intel Communications Group）へと変更になっている。

　Pentium III-Sから2カ月弱遅れて、第2世代のIntel Xeonが登場した。開発コード名「Prestonia（プレストニア）」で呼ばれるこのプロセッサは、デスクトップPC向けのNorthwood（ノースウッド）に相当するもの。0.13μmプロセスで製造され、512Kbytesの2次キャッシュをオンダイで実装する、というスペックは共通だ。ただし、Pentium 4がサポートしないデュアルプロセッサ構成をサポートすることに加え、Hyper-Threadingテクノロジ（HTテクノロジ）をサポートすることが大きな違いとなっている。デスクトップPC向けのPentium 4では、2002年11月に発表となった3.06GHz版までHTテクノロジのサポートは行われなかったが、サーバ／ワークステーション用のプロセッサでは、半年以上サポートが先行していたことになる。

　DP版が第2世代に入ったころ、ようやくMP版のIntel Xeonとしては第1世代になるIntel Xeon MP（Foster MP）がリリースされる。0.18μmプロセスで製造されたIntel Xeon MPは、Intel製プロセッサとしては初めてオンダイで3次キャッシュを実装した。Pentium III Xeon（Cascadesコア）と同様、DP版Intel XeonやPentium 4とは異なるデザインが採用されたことになる。

　注目されるのは、このIntel Xeon MPでもHTテクノロジがサポートされていることだ。DP版Intel XeonとPentium 4でHTテクノロジがサポートされたのは、0.13μmプロセスになってからだ。しかし、デザインがPentium 4とは異なるとはいえ、0.18μmプロセスで製造されているIntel Xeon MPにおいても、HTテクノロジがサポートされたことから、当初からNetBurstマイクロアーキテクチャにはHTテクノロジがインプリメントされていた、と推測される。このことから実はHTテクノロジそのものは、開発コード名「Willamette（ウィラメット）」で呼ばれていた0.18μmプロセス製造のデスクトップPC向けPentium 4にも存在している（ただし無効化されている）のではないかと考えられている。

第2世代で普及期に入ったIPF

第2世代に入ったIPF「Itanium 2」

64bitプロセッサのIPFを第2世代に入り、Itanium 2がリリースされた。実験機的な要素が強かった初代Itaniumに対して、Itanium 2では2005年までのソケット互換を保証するなど、本格的に普及させようという意気込みを感じる。

　2002年7月、IPFも2世代目に突入した。McKinley（マッキンリー）の開発コード名で呼ばれていた「Itanium 2」の登場である。Itanium 2では、動作クロックが引き上げられるだけでなく、2次キャッシュの増量、3次キャッシュ（1.5Mbytesあるいは3Mbytes）のオンダイ化、システム・バスの高速化、内部アーキテクチャの見直しなど、さまざまな部分で改良が施されている。その結果、Itanium 2の性能は、Itaniumに対しおおよそ2倍に達する。システム・バスの高速化にともない、Itanium 2はItaniumに対しソケット・レベルでの互換性を持っていない。このことからも、ItaniumはItanium 2のための「実験機」という前述の印象を強くしてしまう。なお、Itanium 2のソケットならびにバス・インターフェイスは、2005年にリリースされる開発コード名「Montecito（モンテシト）」で呼ばれるプロセッサまで、互換性が維持されることが明らかにされている。最大消費電力も130Wで維持されるため、システム・ベンダならびにユーザーは、McKinleyからMontecitoまでスムーズな移行が可能となる。

　このようにIPFが順調に性能を向上させる中、サーバ向けプロセッサとしてはメインストリームになるIntel Xeon MPも、2002年11月に第2世代となり、0.13μmプロセス製造になった。開発コード名「Gallatin（ギャラティン）」で呼ばれるこのプロセッサでは、2次キャッシュ、3次キャッシュとも第1世代（Foster MP）から2倍に増量された。もちろん、HTテクノロジもサポートされている。

明らかになってきた今後のサーバ向けプロセッサのロードマップ

　以後のサーバ向けプロセッサのロードマップだが、DP版のIA-32プロセッサに関しては、Nocona（ノコナ）と呼ばれる開発コード名のプロセッサを用意していることが明らかにされている。デスクトップPC向けのプロセッサではPrescottに相当するこのNoconaは、90nmプロセスで製造され、1Mbytesの2次キャッシュを内蔵すると見られている。一方、MP版のIA-32プロセッサについては、90nmプロセスを用いた製品の予定が必ずしも明らかになっていない。Gallatinの3次キャッシュを増量させたプロセッサがリリースされるという話もあるが、それでIA-32のMP版プロセッサは打ち止め、ということもないように思う。

　情報が少ないIA-32版のサーバプロセッサに対し、IA-64に関してはIntelは気前良く（？）情報を開示している。まず開発コード名「Madison（マディソン）」で呼ばれるItanium 2は、0.13μmプロセスで製造され、2003年の夏にリリースされる。3次キャッシュが3Mbytes、4Mbytes、6Mbytesの3種類が用意されること、動作クロックは1.5GHzとそれより低いもう1種類が提供されること、が明らかになっている。

　本来のスケジュールであれば2004年には90nmプロセスによるMontecito（モンテシト）がリリースされる予定だったが、その代わりにMadisonの3次キャッシュを9Mbytesまで増量した「Madison 9M」が登場することになった。Montecitoは2005年になったが、当初のシングル・コアからデュアル・コアに変更されているので、開発コード名が継承されただけで、全く別モノといえるだろう。従って、IPFの90nmプロセス導入という観点からは1年遅れたことになるが、デュアル・コア・プロセッサの投入という観点からは前倒しになったことになる。Montecitoはデュアル・コアだが、バス・インターフェイスにアービタ（調停機能）をはさむことで、Itanium 2とのソケット・レベルの互換性が維持される。内蔵する2つのプロセッサ・コアには、それぞれ独立した3次キャッシュが統合されており、1プロセッサ・コア当たり9Mbytes以上（プロセッサ全体としては18Mbytes以上）の容量が確保される見通しだ。

IPFのロードマップ

　このほかIPFには、開発コード名「Deerfield（ディアフィールド）」で呼ばれるIPF搭載エントリ・サーバやブレード・サーバなどをターゲットにした、低消費電力で低価格なデュアルプロセッサ構成対応のプロセッサが、2003年の第4四半期に登場することになっている。また、さらに将来の計画として、デュアル・コア化だけでなく、マルチスレッド対応（IA-32のHTテクノロジとは異なる）も計画されているようだ。このようにIntelがIPFについて積極的に情報を公開するのは、IntelのIPFに対する深いコミットメントを示すことで、ユーザーやOEMの不安を解消することが狙いだと思われる。

プロセッサ名	Pentium II Xeon	Pentium III Xeon	Pentium III Xeon
発表日	1998年6月	1999年3月	2002年9月
開発コード名	Deshutes	Tanner	Cascades
データ・バス幅	64bit	64bit	64bit
物理メモリ空間	64Gbytes	64Gbytes	64Gbytes
製造プロセス	0.25μm	0.25μm	0.18μm
トランジスタ数	750万個（プロセッサ・コアのみ）	950万個（プロセッサ・コアのみ）	2810万個
内部クロック周波数	400M〜450MHz	500M〜550MHz	600M〜1GHz
外部バス・クロック周波数	100MHz	100MHz	133MHz
FPU（浮動小数点演算ユニット）	内蔵	内蔵	内蔵
内蔵1次キャッシュ	16Kbytes＋16Kbytes	16Kbytes＋16Kbytes	16Kbytes＋16Kbytes
2次キャッシュ	512Kbytes／1Mbytes（別ダイ）	512Kbytes／1Mbytes／2Mbytes（別ダイ）	256Kbytes
3次キャッシュ	−	−	−
SIMD命令	MMX	SSE	SSE
対応ソケット	Slot 2（SC330）	Slot 2（SC330）	Slot 2（SC330）
プロセッサ名	Pentium III Xeon MP	Intel Xeon	Itanium
発表日	2002年9月	2001年5月	2001年5月
開発コード名	Cascades	Foster	Merced
データ・バス幅	64bit	64bit	64bit
物理メモリ空間	64Gbytes	64Gbytes	16Ebytes＊1
製造プロセス	0.18μm	0.18μm	0.18μm（設計時：0.25μm）
トランジスタ数	1億4550万個	4200万個	2500万個＋3億個（キャッシュ）
内部クロック周波数	700M〜900MHz	1.4G〜2GHz	733M〜800MHz
外部バス・クロック周波数	100MHz	400MHz	266MHz
FPU（浮動小数点演算ユニット）	内蔵	内蔵	内蔵
内蔵1次キャッシュ	16Kbytes＋16Kbytes	8Kbytes＋12K（uOPs）	32Kbytes
2次キャッシュ	1Mbytes／2Mbytes	256Kbytes	96Kbytes
3次キャッシュ	−	−	2Mbytes／4Mbytes（別ダイ）
SIMD命令	SSE	SSE2	SSE
対応ソケット	Slot 2（SC330）	Socket 603	PAC418
プロセッサ名	Pentium III-S	Intel Xeon	Intel Xeon MP
発表日	2002年1月	2002年2月＊2	2002年3月
開発コード名	Tualatin	Prestonia	Foster MP
データ・バス幅	64bit	64bit	64bit
物理メモリ空間	64Gbytes	64Gbytes	64Gbytes
製造プロセス	0.13μm	0.13μm	0.18μm
トランジスタ数	4300万個	5500万個	1億800万個（1Mbytes版）
内部クロック周波数	1.4GHz	1.7G〜（2.0GHz）	1.4G〜1.6GHz
外部バス・クロック周波数	133MHz	400MHz／533MHz	400MHz
FPU（浮動小数点演算ユニット）	内蔵	内蔵	内蔵
内蔵1次キャッシュ	16Kbytes＋16Kbytes	8Kbytes＋12K（uOPs）	8Kbytes＋12K（uOPs）
2次キャッシュ	512Kbytes	512Kbytes	256Kbytes
3次キャッシュ	−	−	512Kbytes／1Mbytes
SIMD命令	SSE	SSE2	SSE2
対応ソケット	PGA370	Socket 603	Socket 603／Socket 604
プロセッサ名	Itanium 2	Intel Xeon MP	Itanium 2
発表日	2002年7月	2002年11月	2003年夏（予定）
開発コード名	McKinley	Gallatin	Madison
データ・バス幅	128bit	64bit	128bit
物理メモリ空間	16Ebytes＊1	64Gbytes	16Ebytes＊1
製造プロセス	0.18μm	0.13μm	0.13μm
トランジスタ数	2億2100万個	−	4億1000万個
内部クロック周波数	900M〜（1.0GHz）	1.5G〜（2.0GHz）	（1.5GHz）
外部バス・クロック周波数	400MHz	400MHz	400MHz
FPU（浮動小数点演算ユニット）	内蔵	内蔵	内蔵
内蔵1次キャッシュ	16Kbytes＋16Kbytes	8Kbytes＋12K（uOPs）	16Kbytes＋16Kbytes
2次キャッシュ	256Kbytes	512Kbytes	256Kbytes
3次キャッシュ	1.5Mbytes／3Mbytes	1Mbytes／2Mbytes	3Mbytes／4Mbytes／6Mbytes
SIMD命令	SSE	SSE2	SSE
対応ソケット	PAC611	Socket 603	PAC611
Intelのサーバ向けプロセッサの主な仕様
＊1 エクサ・バイト＝264バイト
＊2 533MHz FSB版は2003年11月

　

更新履歴

【2003/03/06】表「Intelのサーバ向けプロセッサの主な仕様」にPentium II Xeonなどのデータを追加しました。

　

INDEX
	第13回 PCのエンジン「プロセッサ」の歴史（7）〜デスクトップPC向けと袂を分けたサーバ向けプロセッサ
	1．Pentium Proから始まるサーバ向けプロセッサの歴史
	2．IAサーバの新時代を築くプロセッサたち

　

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