[#Cloud #クラウド] Tilera社の高集約型クラウドサーバ:独自512コアのチップ開発でクラウドはCOTSから専用サーバ時代の到来か?

 先頃、SeaMicro社が発表した高集約型のサーバーシステムが話題になっていたが、同様のコンセプトに基づく別製品がTilera社という会社から発表された。

同社は、ファブレスの半導体製造業者。実は、かなり昔から高集約型ののサーバーアーキテクチャに取り組んでおり、当初はRISCベースの高集約型の演算チップの開発を行っていた。オンチップ型でメッシュネットワークでRISCプロセッサを64集積し、高速演算を行うTile64と呼ばれるシングルチップ製品を開発していた。

今回の発表はこのコンセプトを採用し、データーセンター向けのサーバーチップとしてQuanta社にOEM製造を委託し、S2Qと呼ばれるクラウド環境向けのサーバ製品を発表した。
S2Qは、2ラックの空間に、512個のコアCPUを搭載し、SeaMicro社の製品より省スペースを達成している。

Tilera社の製品は、ごく単純なVLIWベースのデザインで、2つの整数演算ALUを搭載。それぞれのコアCPUは、小さなL1, L2キャッシュを持ち、独自のスイッチ機構を通してチップ上のCPU全体を結ぶiMeshと呼ばれるメッシュネットワークとL3キャッシュがつながっている。クラウド環境に最適化する為に、敢えて浮動少数点演算機能を持たない点が特長的である。

要するに、Tilera社の技術は、SeaMicro社の技術(Atomチップ全体を512個ボード上に集約)を一枚のチップに集約した、というイメージである。ボード上で処理する機能を一枚のチップ上に集約したした事により、SeaMicro社が2Uのラックに入る機能を、Tilera社は1Uのラックに納めてしまう。

“Essentially, what SeaMicro integrated onto a board, we integrated onto a chip,” Bailey told InternetNews.com.

しかし、さらに相違点がある。

“Many of the tasks in cloud

, like looking at a database for a piece of data or serving up some text and images, can be done on a much smaller core than an x86. An x86 for Web serving is overkill. The x86 architecture evolved over the last 20 years to do very large tasks, and there is need for that. But much of what goes on in [the] cloud doesn’t need that large core, although you’re still burning up processing time on it,” he said.

Tilera社のそもそもの開発コンセプトは、Atomを含む従来のx86アーキテクチャは、クラウド環境環境が必要としているごく単純な機能に対して機能搭載過多である、と指摘している(従って消費電力の無駄)。 x86のデザインはそもそももっと重たい処理をする為に開発されたものである、と。

Tilera社の製品、TILEPro64は、64個のコアを半妖的な演算に使用出来る、としているが、実はコンパイラに大きな工夫があり、各コアの負荷状態を把握しながらそれぞれののコアに対する演算命令を発信し、最適化された性能を実現する機能を持っている。この際において、複数のコアが一つのスレッドの処理を並行に行う事も出来る。

コンパイラが最適化を自動的に行う為、プログラマーは意識する事なくアプリケーションを開発する事が出来る。TILEPro64はLAMPスタックをサポートしている為、データセンターのインフラにそのまま導入が可能になる。

しかし、SeaMicroの製品と異なるり、独自のアーキテクチャを採用している為、アプリケーションの場合はRe-Compileが必要になる。

クラウド環境の運用に適している点は、一つのチップ上で複数のOSやアプリケーションを稼動する事が可能になる。 この際に、それぞれのインスタンスは物理的にコアが異なっているので(コンパイラが物理的に分ける)、Multi-Tenancyの必要な環境には最適である。

Tileraの製品は、まだ90nm級の半導体製造技術をベースで開発されており、今日の標準である65nmのアーキテクチャをベースに製品開発をする必要がある、という点、課題が残っている。

Tilera社のIhab Bishara氏がTileraプロセッサについて説明しているビデオは下記。

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