64ビットのARM/MIPSコア新勢��がデータセンター/クラウド�x場へ
IoTシステムの最�岼未砲�るデータセンターのサーバやクラウドサービスを提供する分野でも新勢��がやってきている。これまでサーバビジネスでは、Intelのx86アーキテクチャのIAサーバだけが成長していた。ここに新勢��がやってきた。ARMv8アーキテクチャのApplied MicroとMIPSの64ビットコアを発�tさせているImagination Technologiesだ。
図1 Applied Micro社マーケティング担当VPのJohn Williams�� EuroAsia 2015にて
これまでサーバビジネスでは、x86アーキテクチャ以外の専��プロセッサによるサーバはここ数�Q下�T曲線をたどってきた。サーバ�x場には、企業向けとデータセンター向けがあり、x86アーキテクチャの�u�Tな�x場は企業向け。だからこそ、企業向け以外のデータセンターやHPC�x場で演�Q�ξ�の高いプロセッサは成長��中であり新��参入の余地がある。「今まで、Intelが独��してきた�x場に風穴が開いた」とApplied Micro社マーケティング担当VPのJohn Williams��(図1)は表現する。穴を開けたのは、ネットワークプロセッサで実績のあるCavium社やモバイル�x場のトップメーカーQualcomm社などの新��参入組だ。
�x場だけではない。テクノロジーの�CからもCPUコアベンダーのスーパーコンピュータなどのハイエンド����を作れる環境が�Dってきた。それは最�Zのスパコンの性�Δ�CPUとメモリとの通信がボトルネックになっていることと関係する。かつては、CPUの性�Δ�ボトルネックになっていたため、スーパースケーラやパイプライン、マルチコアなど並�`処理�\術の開発に努��してきた。ところが、CPUの性�Δ��屬欧討皀灰鵐團紂璽燭寮��Δ��屬�らなくなってきたのである。CPUは�]いのであるが、メモリとの通信がボトルネックになってきたため、メモリは並�`出��によってバンド幅を広げるように変わってきた。このための�\術が、TSVを使ったHBM（High Bandwidth Memory）やHMC（Hybrid Memory Cube）などの3次元実�△離瓮皀蠅任△襦�参考�@料1、2）。
コンピュータは、プロセッサとメモリとの間で命令とデータのやり�Dりを絶えず行っている。しかも64ビットを基本単位として読み書きしているため、メモリのバンド幅は最低でも64ビット��要。しかもこのバンド幅はもっと広い�気�望ましい。SoCのようにシングルチップ内にCPUコアとメモリを集積していると、バンド幅はいくらでも広くできる。つまり高�]にできる。だから、プロセッサ単��のチップよりもメモリを集積したSoCの�気�高�]演�Qできるという�lだ。コンピュータメーカーがCPUコアベンダーからライセンス�P入して�OらプロセッサSoCをデザインするのはこのためである。
データセンター�x場に向けた新型プロセッサを開発、新�x場を狙っているファブレス半導��の��Applied Micro社は、ARMの64ビットARMv8アーキテクチャを使ったハイエンドプロセッサを開発している。サーバ�x場は、����40%、中国25%、�ｲ�15%となっており、�Pびている地域は中国だという。しかも中国企業はARMプロセッサコアのアーリーアダプタ(早期採��企業)と見ている。データセンター��にこれまでX-Geneプロセッサ（SoC）を出荷してきた。
2014�Qに量��し始めたX-Gene 1プロセッサは、カスタムのARMv8 64ビット8CPUコアに4チャンネルのDDR3コントローラ、10Gb/1GbのEthernet、PCIe Gen3、SATAなどのインタフェースコントローラなどを集積している。TDP（Thermal Design Power）で45W、周�S数は最�j2.4GHzである。これは40nmプロセスで���]したものだが、現在サンプルを出荷しているX-Gene 2プロセッサ(図2)は28nmプロセスで���]し、周�S数は2.8GHzと性�Δ��屬欧覆�ら、TDPは35Wと削��している。現在開発中のSoCは、24プロセッサコアのX-Gene 3であり、16nm FinFETプロセスを採��する。
図2 X-Geneプロセッサ 出�Z：Applied Micro
国内でも2010�Q設立のPEZY Computing社は、Imagination Technologiesの64ビットMIPSプロセッサコアを��いたプロセッサで、HPC（High Performance Computing：いわゆるスーパーコンピュータなどの��高�]���Q機）分野を�啣修垢襦�これまでARMコアをベースにしてコンピュータチップを作ってきたPEZY（Peta/Exa/Zetta/Yotta）社は、1ワット当たりの性�Δ�優れていることを��長としている。エネルギー効率を�_��したスパコンの世�cランキング「Green 500」で(参考�@料3)、1位の「�x�察廚�ら2位「�E睡蓮」、3位「睡蓮」までのスパコンのCPUがPEZYの����だ。
これまでのPEZY-SCの次の世代のプロセッサコアとして、PEZYはARMではなくMIPSコアを��んだ(表1)。MIPSを�A収したImaginationのCEOであるHossein Yassaie��は、PEZY社長の齊藤元章��と数ヵ月�iにディスカッションした時に、Imaginationは今や��業�^2700�@の会社に成長してもなお、挑戦�vとして未来に挑戦し��けるDNAを�eっているという点で、共通認識を�eっている、と感じたという。「しかも、両社共、Disruptive technology(画期的な�\術)を�eっているという点でも同じDNAだ」とYassaie��は述べている。齊藤��も「Imaginationはフレキシブルで拡張性のある�\術を�eっている�屬法▲侫譽�シブルな提案をしていただいた」としてImaginationを��んだ。これまでにも、MIPS�靆腓離肇奪廛┘鵐献縫△砲盒���してもらったことも提携する理�yになった。これによって「�]い期間で性�Δ��屬欧蕕譴修Δ澄廚非酘���は感じた。
表1 MIPSコアで次世代スパコンを開発 出�Z：PEZY Computing
PEZY社は、メモリチップを積層して容量を�\やす�桔，鮑里蝓▲瓮皀蟯屬寮橙�にはTSVを使わない。��接触で磁�c�T合のワイヤレス通信を使う予定にしている。このため開発を進めている�葼�j学の��田忠広教�bとコラボレーションしているという。
データセンター�x場に新��参入組が出てくることはやはり、IoTのような新しいシステムが登場してきたことと関係するだろう。IoTはインターネットにつなぐことが�`的ではない。�}段である。�_要なのはデータであり、それを解析し、顧客にフィードバックすることで顧客の気づかなかった改良点を見出し、業��効率を�屬欧襪海箸任△襦�そのために2010�Qに��業したAyla Networksは、IoTメーカーに�瓦靴��O社のPaaS（Platform as a Service）クラウド�屬��O社のアプリケーションソフトウエアAyla Insightsを使い、IoTデータの解析サービスを提供する(図3)。
図3 �O社のクラウドを使い見える化ソフトで顧客に改��点を�瑤蕕擦襦―儘Z：Ayla Networks
同社は����的な��例について�Bさないが、IoTからのデータをアクション可�Δ�BI（ビジネスインテリジェンス）に変換することが仕��だとしている。IoTセンサ端��からの�a度や電��などのデータを見える形に変換・表��し、次に�Dるべきアクションを提��するという。
参考�@料
1. AMD、3D-ICメモリをインタポーザに搭載した2.5Dモジュールを開発 (2015/06/26)
2. SPIフォーラム「3次元実�△悗量O」が��した3D-ICの現実解 (2015/04/08)
3. 省エネスパコンの��争が始まっている (2015/11/10)
