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2010年2月13日 (土)

CPUロードマップ Bulldozerは、コンシューマとサーバの矛盾への回答

Bulldozerは、コンシューマとサーバで矛盾するニーズへの回答だ。
コンシューマとプロフェッショナルにおいて、整数演算と浮動小数点の需要を見ると、真逆である。
(※関連エントリ)

  1. 整数演算の需要
    • コンシューマ
    • オフィスやブラウザの利用では処理能力は過剰であり、TDPの低下

    • サーバ
    • DBサーバやWebサーバなど、マルチスレッドにあわせた同時実行スレッド数の向上

      • マルチスレッドは、プログラマとコンパイラが命令とデータの依存関係を、スレッドごとに仕分けするもの
      • マルチスレッドでは、同時実行命令数より、同時実行スレッド数を増やす方が、スループットが向上
  2. 浮動小数点演算(SIMD)の需要
    • コンシューマ
    • エンコードやゲーム、ハイビジョン動画の再生など、処理能力の向上

    • サーバ
    • HPC以外は過剰でありTDP低下

Bulldozerの対応

  1. 整数演算
  2. トランジスタ量に対するパフォーマンスの高いSMT(Intelで言うHyperThreading)なしの2命令同時実行にあわせ、Fetch、デコード、スケジューラをコンパクト化し、TDPの低いモジュールを作り、モジュール数の増減でTDPとパフォーマンスを調整

    • コンシューマ
    • 省電力になるよう、少ないモジュールを使う
      また、省電力の足かせになるL3キャッシュ(SRAM)が無くともよい設計がポイント。
      この点、Intelは、Core iシリーズで苦労している。
      (※参照エントリ)

    • サーバ
    • 同時実行スレッド数を増やすため、モジュールを増やす
      マルチスレッド時代では、同時実行命令数より、同時実行スレッド数を増やすことが効果が高いことをうまく反映している

  3. 浮動小数点演算
    • コンシューマ
    • FusionによりGPUの処理能力を活用

    • HPC
    • HyperTransportでGPUを接続し、レイテンシを削減

ヘテロジニアス、モジュラー設計が極まった感じ。モジュラー、L3キャッシュ、GPU、を自由自在に組み合わせるパズルのようだ。

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