Hot Chips 24においてAMCC(Applied Micro Circuits Corporation)が64bitのARM V8アーキテクチャの「X-Gene」と呼ぶサーバ用プロセッサを発表した。AMCCはあまりなじみが無い読者が多いと思うが、PowerPCベースのプロセサ製品やネットワーク通信関係のLSIを作っているシリコンバレーの会社であり、64bit ARMプロセサの開発では先頭を走っている。

まず、AMCCの社長兼最高経営責任者のParamesh Gopi氏が登壇し、クラウドサーバの動向など、X-Geneの開発のバックグラウンドを説明し、試作品も出来ているとかざしてみせた。

Hot Chipsで試作品を見せたAMCCのPresident & CEOのGopi氏

このボードに8～16コアと256GBのDDR3メモリが載り、近い将来、高速のインタコネクトで128～512コアを接続することができるようになるという。続いて技術的な発表をおこなったのは、同社のGaurav Singh氏である。

X-Geneのマイクロアーキテクチャを発表するShing氏

ARM V8アーキテクチャは64bitのサーバとして必要な機能を取り入れて新規に開発した命令セットアーキテクチャであり、良くできたアーキテクチャと言える。従来の32bitアーキテクチャとある程度の一致性はあるが、従来のアーキテクチャの拡張というよりも別物の新規アーキテクチャと考えた方がよい。しかし、ARM V8は、互換性を維持するため32bitのアーキテクチャもサポートしているので、両方のアーキテクチャを実装する必要がある。このオーバヘッドについて、発表後に会場から質問があったが、多少、パイプラインが複雑になるが、その影響は軽微との回答であった。

X-Gene CPUの設計ゴールは、第1が、良いシングルスレッド性能とスケーラビリティの高いメニーコアの両立、第2が異なる半導体プロセスへの移植性を高めることであると述べられた。テクノロジ移植性を確保するため、RTLから論理合成でゲート回路を作り、それをセミカスタムの配置配線でレイアウトを行う。そして、SRAMなどのテクノロジごとに最適化したカスタム設計が必要な部品は極力少なくする。これはAMDの低電力APUで使われている方法と同じである。

X-Gene CPUの設計ゴールはシングルスレッド性能とスケーラブルなメニ―コアの両立とテクノロジ移植性の確保(この図を含め、以下の図はHot Chips 24でのAMCCの発表資料の抜粋)

AMDを意識したわけではないのであろうが、X-Geneは2コアでL2キャッシュを共用するプロセサモジュールを基本構成単位としている。前のスライドの右側のチップ写真は、このプロセサモジュールと考えられ、中央にL2キャッシュがあり、上下に鏡面対称に2つのコアが配置されていると推測される。

2コアでL2キャッシュを共用するプロセサモジュール

プロセサコアは、4命令並列処理のOut-of-Order処理となっており、他社のハイエンドプロセサと比べて遜色ない。そして、仮想化やそれに必要なネストされたページテーブルの処理がサポートされており、電力管理も十分なステートを持っている。キャッシュはコア別のL1命令、L1データキャッシュ、2コアで共有するL2キャッシュ、全コアで共通のL3キャッシュなっており、これも一般的である。

そして、サーバ用であるので、すべてのキャッシュ、タグ、TLBにECCあるいはパリティが付いており、データポイゾニングとエラーのアイソレーションもサポートしており、かなりのRASレベルである。

(後編に続く)

■Hot Chips 24関連記事
・【レポート】HotChips 24 - 単精度のFlops性能を2倍に向上させたIBMのPOWER7+(前編) (2012年10月29日)
・【レポート】HotChips 24 - 単精度のFlops性能を2倍に向上させたIBMのPOWER7+(後編) (2012年10月30日)
・【レポート】Hot Chips 24 - 5.5GHz駆動のIBMのメインフレームプロセサ「zNext」(後編) (2012年10月23日)
・【レポート】Hot Chips 24 - 5.5GHz駆動のIBMのメインフレームプロセサ「zNext」(前編) (2012年10月22日)
・【レポート】Hot Chips 24 - 富士通とOracleが次世代SPARCプロセッサを発表(後編) (2012年10月17日)
・【レポート】Hot Chips 24 - 富士通とOracleが次世代SPARCプロセッサを発表(中編) (2012年10月16日)
・【レポート】Hot Chips 24 - 富士通とOracleが次世代SPARCプロセッサを発表(前編) (2012年10月15日)
・【レポート】Hot Chips 24 - Intelの0.5V動作実験チップ「Claremont」 (2012年10月12日)
・【レポート】Hot Chips 24 - 次世代コアを並べて発表し、存在感を示したAMD(4) (2012年9月27日)
・【レポート】Hot Chips 24 - 次世代コアを並べて発表し、存在感を示したAMD(3) (2012年9月26日)
・【レポート】Hot Chips 24 - 次世代コアを並べて発表し、存在感を示したAMD(2) (2012年9月25日)
・【レポート】Hot Chips 24 - 次世代コアを並べて発表し、存在感を示したAMD(1) (2012年9月24日)
・【レポート】Hot Chips 24 - 学会初登場のIntelのメニーコア「Xeon Phi」(後編) (2012年9月19日)
・【レポート】Hot Chips 24 - 学会初登場のIntelのメニーコア「Xeon Phi」(前編) (2012年9月18日)
・【レポート】Hot Chips 24 - 乾いたタオルを絞るIvy Bridgeの省電力技術 (2012年9月7日)
・【レポート】先端プロセサの発表が盛りだくさん - Hot Chips 24が開幕 (2012年8月28日)