10年後に向けマルチコアの先“Many Core”へと向かうIntel（2/3 ページ）

公開 2005年03月04日 22時10分

更新 2005年03月04日 10時06分

著者

本田雅一

[ITmedia]

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次世代コンピューティングに向けたアーキテクチャーの変化

　ラトナー氏はいくつかの提案を行っている。

　まずハードウェアの仮想化を進める事。IntelはIntel Virtualization Technology（VT）で、プロセッサの仮想化を行うためのアーキテクチャー変更を行った。同様に、ネットワーク、グラフィックス、ハードディスクなど、様々なコンポーネントに関して、バーチャル化を意識したアーキテクチャーを導入するべきだとしている。

　たとえばグラフィックスの仮想化が行われれば、1台のPCで二つ同時に3Dグラフィックス処理を行っても、アプリケーションが競合を意識することなく管理ソフトウェア側でリソースの配分を適切に行える。

　もうひとつは、以前にパット・ゲルシンガー氏が話した“リコグニション（認識）、マイニング（採掘）、シンセシス（合成）”といった処理を駆使し、自然言語インタフェースやインテリジェンスなコンピューティングインターフェイスを実現するには、大量の処理を一瞬で行わなければならない。このため、ナチュラルなユーザーインターフェイスを実現するには大規模な並列処理が必要となる。

　そのために、Intelは今後も同時処理可能なスレッド数を増加させていくという。Intelはデュアルコア製品のリリースを目前にしているが、マルチコア、そしてメニーコアへと進む。

デュアルコアからマルチコア、そしてメニーコアへ進むIntelのビジョン

　「2015年になればと、今の何10、何100倍というコアが1枚のダイに入る時代になだろう。デュアルからマルチ、マルチからメニーへ。自然言語処理やリアルタイムの映像処理などは、クロックの高速化だけではなくメニーコアによる超並列処理でなければ解決できない（ラトナー氏）」

　もちろん、メニーコアが実用的なものになるか？と言えば、現実にはプログラミングの問題がある。ラトナー氏も「10年前に9000個のプロセッサを用いた超並列スーパーコンピュータが生まれたが、当時から効率的なプログラミングは難しかった。しかし、その問題は10年経過した現在でも解決していない」

Intelがメニーコアに向けて研究中のドメインスペシフィックプログラミングの手法

　そこでIntelでは、実験的に“ドメインスペシフィックプログラミング”の実証を進めているという。処理を小さなパケット単位に自動的に分割するコンパイラを用いて多数のスレッドを発生させ、ランタイムでひとつの処理にまとめるという手法だ。この考え方を開発ツール実装すれば、プログラマはプロセッサコアや処理パイプラインの数を意識することなく、容易にパフォーマンスの高い並列処理をを行えるという。

“将来は明るい”とラトナー氏

　本当にメニーコアの時代になり、プログラミングの問題を解決したとしても、それだけではシステムパフォーマンスは上がらない。メモリ帯域による能力の限界があるからだ。どんなに処理容量を増加させても、I/Oが処理できなければ結果をはき出すことすらできないからだ。

　そこでIntelでは、シリコンウエハーを重ね合わせて異なるダイを接続するスタッキング技術を開発しているという。異なる目的、異なるサイズのダイを重ねることが可能。たとえばプロセッサとDRAMを重ねてボンディングすれば、レイテンシを短くできる上、ピン数の呪縛からも解放され、数1000単位の信号線で2つのダイを接続可能になる。

ウエハースタッキング技術の概要

　また、チップ間の接続には既に発表しているシリコンフォトニクスを用いることが可能だ。さらに先日、IntelはCMOS半導体でレーザーを作り出す技術を発表した。ラマン効果を用いたレーザーだが、これを小型化してダイに実装すれば、チップ間通信に光を利用可能になり、速度の大幅な上昇が実現できるだろう。

　「まだまだ明るい。2015年と言わず、新しい技術パラダイムに向かう速度を加速させよう」とラトナー氏は呼びかける。ただ、そのためには業界全体の構造的な変化も必要だ。メニーコアの時代に向かうには、その前提としてソフトウェアベンダーがマルチスレッドに対応したアプリケーションを開発しなければならない。ハードウェアベンダーも、複数の環境で同時並行的にアプリケーションが動作しても競合しないよう、ハードウェアの仮想化を進める必要がある。