Monthly Archive: 7月 2017

Ryzenの登場でIntelの牙城を崩したのか？

シェアは伸びている

x86系コアを製造しているメーカーと言えば、IntelとAMDぐらいしか主だったところがないほど、今はこの2社が主力と言える。
Intelが80286や80386を製造していた頃は他にもCyrixなども互換CPU製造していたが、最終的に淘汰され、互換CPUメーカーで生き残ったのはAMDだけという状態である。
このAMDにしても、実は2006年ぐらいまではIntelと肩を並べるほどの市場を持っていた。当時AMDが製造していたのは、Athlon64 X2などマルチコアの先駆けとなった64bit対応CPUで、そもそもコンシューマに64bitが下りてきた最初の理由はAMDが64bit命令を搭載してきたからに他ならない。
このAthlon64 X2を製造していた頃のAMDの市場シェアはなんと48.4％ほど。実に半数はAMDだったわけである。
ところが2006年、IntelはCoreシリーズを発表、その後、Intelの怒濤の快進撃が始まる。
当時は、ヘテロジニアスコア(異種混合コア)が登場した頃で、PlayStation2にCell Broadband Engineという、メインコアとサブユニットコアを組み合わせたマルチコアが流行りだした頃でもある。AMDもビデオカードメーカーであるATI Technologiesを買収し、CPUにGPUを内蔵するAPUを開発する方向へ舵取りを始めたころである。
だが、その後AMDはIntelのCore2シリーズに対して性能面で伸び悩む事になる。
シェアは徐々に低下していき、20％台を維持するのがやっとというような状況になる。
AMDが今回発表したRyzenが出てくる前は、その利点がAPUというコストのかからないコアでのGPU能力の高さだけ、と言っても過言ではない状況だった。確かにGPU能力はIntelとAMDではAMDの方がATI Technologiesの技術があるだけに優位だったが、肝心のCPU能力はそのアーキテクチャの関係からどうしてもIntelの後塵を拝する形になってしまい、市場はIntel一強時代へと突入した。
その状況から脱したのが今年2017年の3月。Zenアーキテクチャを搭載したRyzenをAMDが発表してからである。
このRyzenの登場でシェアは26.2％まで回復したという。個人的にはもっと伸びても良かったのかもしれないとも思うが、PCベンダーの採用がまだ進んでいない事もあって、今現在ではまだシェアとしては1/4程度である。
おそらく、Ryzen3シリーズが本格的に出荷されれば、もっと市場動向は変わる可能性があるが、現在IntelもAMDの動きに呼応し始めているため、Ryzen3の登場時期が遅くなればAMDは更なる市場拡大のチャンスを失うかもしれない。

最適化

Ryzenのパフォーマンスは、マルチコアの影響が強くでるアプリケーションでは圧倒的な強さを誇る。
逆に、シングルコアの能力を問われるようなアプリケーションでは性能が伸び悩む事が各種ベンチマークで分っている。
だが、これはその処理するアプリケーションの作り方で大きく変わってくる。
現在のアプリケーションは、そのほとんどがIntelコアに最適化されている事もあって、Ryzenでは性能を出し切る事が難しい。
逆に、その状況でRyzenがマルチコアが有効なアプリケーションでベンチマークされる性能を叩き出している事の方が凄いという言い方ができるが、シングルコアの能力を問うアプリケーションの作り方によっては、Ryzenでももっと性能を引き出せる可能性はある。
というのも、命令セットとしてはRyzenもIntelコア並に搭載しているのだが、問題はその命令セットの処理の仕方がアーキテクチャが異なるが故にIntelと同等性能を出せていないという問題がある。
特に私が気になったのがAVX2命令の処理で、RyzenでもAVX2に対応しているにも拘わらず、Intelコアとは決定的なまでに性能差が出てしまっている。これはもうアプリケーション側の最適化が問題としか言いようがない。
この最適化の為にAMDができる事がどこまであるのかは私には分らないが、できれば各ソフトメーカーがRyzenへの最適化を進めてくれれば、RyzenはIntelコアに差を付けることができると考えられる。

1990年代から現在まで、AMDは最終的にファブレスになり、その体制が大きく変わった。Intelの資金力との差もある中、Ryzenを開発した事は凄いと思うが、その差を縮める為にも、更なる普及活動が必要になるのではないかと思う。
やはり市場には競争は不可欠である。

並列化する流れはとまらない。

MCMのGPU

NVIDIAのリサーチサイトに掲載された論文に、MCM-GPUに関するものが公開された。
MCM-GPUとは、マルチチップモジュールのGPUの事で、つまりは1つのパッケージの中に複数のGPUを搭載し、それらを高速なインターコネクトで接続して並列してGPUを動作させるというものである。
CPUにも、複数のシリコンダイを一つのパッケージ内に搭載してマルチチップ化したものがあったが、それのGPU版というわけである。
このような方法が模索されている理由は、単純に現在のGPUが肥大化の一途を辿っているからであり、肥大化すれば当然歩留りも悪くなり、またコストも高くなってしまう。
しかし、小さなGPUを1つのパッケージ内に複数個搭載し、それらを繋いでしまえば、パッケージは大きくなるものの、シンプルに性能向上が望める。単純に言えば1チップの中でSLI処理をしようという事である。このマルチチップモジュールGPUを実現する為には、各GPUを接続するインターコネクトが重要な要素になるが、その為のバンド幅やキャッシュ構造なども最適化する必要があると言われている。
今回公開された論文には、それらの考察も行われているようだが、試算によるとストリーミングマルチプロセッサーを256基備えたMCM GPUでは、インターコネクトは768GB/s、メモリバンド幅は3TB/sという性能で、ストリーミングプロセッサ128基を備えたモノリシックGPUと比較して45.5％高速でかつSLIのようなマルチGPUと比較しても26.8％高い性能を実現できるとされている。まぁ、単純に2倍の性能向上にはならない、という事でもあるが。
それでも、ある意味GPUでムーアの法則を維持しようと思えば、今後はマルチチップモジュール化していく方向は避けられないのかもしれない。

物理的限界

NVIDIAのVolta世代のGPGPUボードである“Tesla V100”は、そのGPUサイズが815平方mmとなっていて、NVIDIA側としてもこれ以上大きなGPUを製造する事ができないと言っている。
実際、半導体を露光する際のフォトマスクサイズを考えれば、確かにこのTesla V100のサイズはほぼ限界と言っていいサイズになる。
という事は、単体でのGPUサイズではこれ以上大きなものを作れないワケで、それを製造可能にするには微細化プロセスが進まないといけない事になる。
微細化が進めば同一面積で搭載できるトランジスタ数は増える為、性能向上は望めるが、微細化が進まない場合はその時点で性能がアタマ打ちになる。
この流れはアーキテクチャの改良だけで性能が伸び悩む現在の他半導体と同じである。
CPUは、アーキテクチャの改良・更新で伸び悩む問題をマルチコア化で切り抜けた。IntelのCoreアーキテクチャがまさにそれである。
だが、もともとGPUはストリーミングプロセッサがマルチコアの集合体なので、今回のNVIDIAの方向性は、それらをさらにマルチチップ化するという方向性になる。
これで、一つのダイが小さくなっても、性能を稼ぐことができる、というワケである。
逆に言えば、Tesla V100のチップを複数個搭載して一つのパッケージに収めたとして、その複数のTesla V100を高速なインターコネクトで接続できれば、性能はさらに押し上げられるという事になる。まぁ、コストはバカ高くなると思うが。
どちらにしても、物理的限界を超えるための手法である事に違いは無い。

あとは各チップを接続するインターコネクトの速度が全てではないかと思う。
結局はココが遅いと性能は引き出せないのだから。

そういえばそういう事を言ってました。

今更だが対応

NVIDIAが先月末にリリースした最新ドライバ「GeForce Game Ready Driver 384.76」で、Fermi世代のGPUがDirectX12に対応した事を情報公開した。
Fermi世代としては、GeForce GTX 400世代から投入されたGPUで、私の覚えている範疇ではGPGPUを本格的に意識した作りで、SLI効果が非常に出やすいコアでもあり、性能に関しては定評があったように思っている。
実際、GeForce GTX 480はコンシューマ向けとしては当時としては良く出来たビデオカードで、最大の問題はその消費電力だけだった。
今では考えられないが、GeForce GTX 480などはフルロード時には300w近く電力を消費するという状態で、性能は電力て決まるというのを地で進むGPUだった。
これら400シリーズと、そのリファイン版である500シリーズは、対応していたDirectXは11までで、2014年のDirectX12発表時にNVIDIAとしてはこのFermi世代のGPUに対してドライバレベルでDirectX12に対応させるとしていた。
その後、結局対応される事なく今まで来たわけだが、特に大きな問題とならなかったのは、DirectX12を使用したアプリケーションがそんなに出てきていなかったという背景もあったのかもしれない。
また、ライバルであるAMDもRadeon HD 5000シリーズや6000シリーズでDirectX12対応は行われておらず、アーキテクチャがGCNへと進化した7000シリーズ(だったと思う)移行までは結局対応しなかった事から、NVIDIA側でも対応を急ぐ必要がないと判断したのかもしれない。
とりあえず、今回の最新ドライバ「GeForce Game Ready Driver 384.76」で、400シリーズと500シリーズでDirectX12は対応した、という事になる。

今更需要があるのか？

だが…個人的に言ってしまえば今更需要があるのか？ とも思える。
私がかつて所有していたGeForce GTX 470及びGeForce GTX 560Tiで、DirectX12のソフトを起動させたとして、果たしてどれだけの処理性能を発揮できるのか？ というのは、甚だ疑問である。
私は、560Tiの次には、670を導入した。この670は息が長いGPUになったが、その後に導入したのが今使用している970である。
世代的に2つ前もしくは3つ前の世代のGPUで、今のDirectX12の処理をさせるワケだから、相当に重い処理になる事は明白である。
また、当時のGPUではビデオカード上に搭載しているメモリ(GDDR)が1GBという製品も少なくなく、DirectX12を必要とするアプリケーションの動作要求に対応しないものも多い。
これでは対応したとしても使えない、という話にしかならない。
NVIDIAとしては公約として「対応させる」としていた事から実施したのだろうが、需要があるか？ となれば、おそらく思っているほど必要性などなく、NVIDIAのドライバ開発陣の対応力のアピール程度にしかならない結果ではないかと思う。

ただ、今でも400シリーズや500シリーズを現役で使用している、という人であれば、対応していないよりはしていた方がいいのも事実。
今回の対応は、そういった人たちに向けた約束の履行、と考えればよいだろう。

Vegaが期待ハズレっぽいので…。

不安煽られるVega

Radeon RX Vegaはどうも消費電力が高いらしい。そんな噂が出た事で、その性能に対するインパクトは残念ながらRyzenの時のような衝撃はないかもしれないという動きが見えてきた。
もちろん、最終的にそれが公式発表されたワケではないが、先日発表・発売されたFrontier Editionを下回ることはないだろうというのが今の予測された噂である。
私自身も、この噂は多分外れていないように思う。残念だが、今のGPU能力で言うとNVIDIAのコアの方がワットパフォーマンスも高いだろうし、それ故に性能も上回るように思う。
また、価格においてもHBM2を8GBないし16GB搭載してくるだろう事から考えて、決して低く抑えられる事はないとも考えられる。結局はハイエンド、しかもエンスージアスト向けの製品中心の製品になるのではないかという予測を私はしている。
…ならば私向けにはなりようがない。コレが今の私の予想である。
次のメインPCのビデオカードはAMD製を中心に考えたい。そう思っていたのは、Vegaの性能に期待していたからだが、どうもその期待にVegaは届きそうもない感じである。
まぁ、次期メインPCに関しては、CPUの選定もRyzenで当初は考えていたものの、マザーボードの機能の安定性など含め、総合的に考えてIntel製で固めた方がいいかもしれない、と今は選定基準を一度クリアしてメーカー選定を傍観している所であり、構成計画そのものを白紙にしてしまっているので、これでGPU含めて全てを白紙にした感じである。
うーん…これは一度全てのスペックをゼロから複数プランで練る必要があるかも知れない。

考え方次第では…

だが、先日このサイトを見ていて、ちょっと考え方そのものから見直した方がいいかもしれないと思った。

エルミタージュ秋葉原 エルミタ的速攻撮って出しレビュー Vol.579
http://www.gdm.or.jp/review/2017/0630/211657

Ryzen7 1700を取り上げた記事で、動作クロックは3GHz(TB時3.7GHz)、TDP65wと、クロックは低いが熱設計電力も低く抑えられている8コア16スレッドコアで、Kaby Lakeの最上位Core i7-7700Kと比較した記事である。
なぜこの2つのCPUが比較されたかというと、販売価格が近しいから(といってもRyzen7 1700の方が安いが)である。
結論からいうと、Ryzen7 1700が相当に健闘しているという事。しかも定格出力で、である。
シングルスレッドではやはり勝てないのだが、マルチコア処理においては圧倒していて、通常の使い方…つまり複数のアプリケーションが動作している私のような環境であれば、Ryzen7は確実にKaby Lakeよりは良いパフォーマンスを発揮するという事が見えてくる。
この傾向は以前のベンチマークでも分っていた事ではあるのだが、最上位ではない1700の結果である事を考えると、ちょっとこの結果で「考え方次第ではRyzenはありかもしれない」と再び思うようになった。
Ryzenの最大の問題は内蔵しているUSBコントローラー等で、それによってマザーボード機能の安定に不安が出ている事である。
といっても、私が気にしているのはMonsterX U3.0Rの動作だけなので、今使っているRenesas製USB3.0拡張ボードを入れれば問題は解決できる話である。
こうなると、気になるのはCoffee Lakeがどんな感じになるのかという事だけである。
ただ、そんな事ばかりを言っていると、PCの入れ替えタイミングが見えなくなるので、結局は入れ替えると決めたタイミングの現状で決めるしかないのだが。

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