ＰＣ関連スレ - 1036414893 - したらば掲示板

634：とはずがたり：2008/01/24(木) 21:53:08: ■笠原一輝のユビキタス情報局■
VIA、新設計アーキテクチャCPU「Isaiah」を2008年前半に製品投入
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2008/0124/ubiq208.htm

　VIA Technologiesは24日、子会社のCentaur Technology(センターテクノロジー)が開発した新マイクロアーキテクチャ採用プロセッサ「Isaiah」(イザヤ、開発コードネーム)を、2008年前半に製品投入することを明らかにした。

　Centaur側の開発コードネーム「CN」で知られてきたこの製品は、IntelのCoreマイクロアーキテクチャや、AMDのK8などと同じようにOut-Of-Order型のスーパースケーラを採用するなど完全に新しいマイクロアーキテクチャになり、新たにx64互換の64bitアーキテクチャ、SSE3の追加命令セット、Intel VT互換の仮想化技術に対応するなど、前世代となるC7に比べて大きく機能が拡張されている。

●VIA/Centaurのプロセッサとして初めてOut-Of-Orderを採用
Centaur Technology 社長のグレン・ヘンリー氏

　このIsaiah/CNのマイクロアーキテクチャ(CPUのハードウェアのデザインのこと)について、Centaru Technologyの社長であるグレン・ヘンリー氏は「マイクロアーキテクチャがOut-Of-Order型のスーパースケーラである以上、全体的な方向性はIntelのCoreマイクロアーキテクチャやAMDのK8などとは大きく変わっていない。しかし、CNはそうした他社のマイクロアーキテクチャと詳細部分で大きく異なっている。特に、CNは電力効率にとことんこだわっており、マイクロアーキテクチャのチューニングの主眼はそこにおいている」と概要を説明する。

　つまり、その特徴を一言で説明すると、マイクロアーキテクチャの実装でCore MA/K8クラスだが、さらに電力あたりの性能にこだわったものになっている、ということになる。

　Out-Of-Orderとは、CPUの内部でx86命令から内部命令(Micro-Ops)へと解読された命令を、それぞれの依存性などを考慮し、実行する際に順序を入れ替えて命令の実行効率を上げる仕組みのことで、現代のx86プロセッサはほとんどOut-Of-Order型のマイクロアーキテクチャを採用している。

　ヘンリー氏によれば、「CNでは1クロックで3つのx86命令をMicro-Opsへとデコードし、1クロックで3つのMicro-Opsの発行/完了が可能になっている。さらに7つの実行ポートに対して、Out-Of-Orderで7つの実行可能なMicro-Opsを発行することが可能になっている」といい、Isaiah/CNが現代の他のx86マイクロプロセッサと遜色ないデコーダ、命令実行ユニットなどを備えていることがわかる。

　また、デコードされた特定のx86命令は2つを1つのMicro-Opsに融合(つまりIntel用語でいうところのMacro-Ops Fusion)させて実行させることが出来るほか、異なる実行ポートに割り当てられるMicro-Opsをまとめて1つのMicro-Opsに融合させる(同じくIntel用語でいうところのMicro-Ops Fusion)ことも可能になっている。

●Out-Of-Orderを採用しても現行製品と同じ消費電力を実現できるIsaiah/CN

　現行世代となるC7は、IntelでいえばP5世代と同じようなIn-Order型(命令の実行はソフトウェアの指示通りに順々に行っていく方式)のスーパースケーラを採用していた。In-Orderの仕組みを採用していたのは、マイクロアーキテクチャを複雑にすることを避けるためで、ロジック(演算器などの部分)を単純にできるため、トランジスタ数を抑えることができ、結果的にダイサイズも小さく抑えることができるからだ。これにより90nmプロセスルールのC7は、ダイサイズをx86プロセッサとしては最小レベルと言える32平方mmにまで小さくすることができた。

　これに対して、Isaiah/CNでは、Out-Of-Orderの仕組みを採用しているため、分岐予測などの機能を充実させ、それらに多数のトランジスタを割り当てる必要があり、どうしてもマイクロアーキテクチャは複雑になってしまう。実際、Isaiah/CNは65nmプロセスルールに微細化されているにもかかわらずダイサイズは63平方mmとほぼ倍になっている。トランジスタ数では、90nmのC7が2,600万であったのに対して、Isaiah/CNでは9,500万と4倍近くになっている。

　これについて、ヘンリー氏は「トレードオフだ」と説明する。「性能を上げるには、いくつかのやり方がある。確かに消費電力の観点からはOut-Of-Orderはよくないアイデアだ。しかし、65nmプロセスルールを利用して削減できる分などを勘案した結果、このアーキテクチャで現行製品と同じレベルの消費電力が実現できると判断した」(ヘンリー氏)。つまり、性能向上と消費電力を秤にかけた結果、Out-Of-Orderを採用しても現行製品と同じレベルの消費電力を実現できるというメドが立ったため採用したのだ。