クラウドサービス提供の勝敗の鍵を握るプロセッサーとストレージ

ITの力を使ってイノベーションを加速する、デジタルトランスフォーメーションの動きが活発化し、さまざまな分野においてデータの分析・活用の重要性が高まりつつある。データ活用を支援するクラウド・サービス・プロバイダー(以下、CSP)にとっては、サービスの基盤となるデータセンターを最適化することが、収益に直結するようになってきた。今、データセンターに求められているのは、急増するデータへの対応とワークロードの高速化を両立させるサーバーシステムの導入である。

10年で最大の進化を遂げた
インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサー

クラウドコンピューティングやIoT、ビッグデータといった最新のトレンドは、ビジネスだけに留まらず、これからの社会システム構築にも必須のものになっていく。そのテクノロジーを支えるインフラとしてのデータセンターには、新たな課題が課せられている。たとえば、フィンテックなど金融系のクラウドサービスでは、一瞬のレスポンスの遅れが大きな損害に繋がってしまう。そのため、どのような状況でも安定したサービスを提供してくれるCSPを選ばなければならない。言い換えれば、CSPにとっては、そういった要求に応えられるサーバーシステムを導入できるかどうかが、勝敗を決めることになる。

データセンター用サーバーシステムのプロセッサーとして、24時間365日の稼働を想定して設計されたインテル® Xeon® プロセッサーは、そのようなCSPに安定したクラウドサービスを提供するデータセンター向けプロセッサーとして、1995年に発表されて以来20年以上信頼を得てきた。そして、2017年7月に発表されたインテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーは、増え続けるデータセンターへの要求に対応して「この10年で最大」と言われる大きな進化を遂げた。

10年で最大の進化と言われる理由は、CPUコアの最大数やメモリのスロット数を増やすだけでなく、内部アーキテクチャーも進化させている点だ。たとえば、CPUコアのソケット構成は、2ソケットから8ソケット構成まで幅広くサポートする(図1)。CPUソケットを接続するインターフェースに、データレートが9.6GT/sのQPI(Quick Path Interconnect)に代わり10.4GT/sに引き上げられたUPI(Ultra Path Interconnect)を採用することで、CPU間でのデータ転送が高速になるだけでなく、アイドル時の電力消費もQPIよりも抑えられた。

2ソケットから8ソケット構成まで幅広くサポートする

CPUコアやキャッシュメモリ、I/Oユニット間の接続についても、アーキテクチャーの進化が見られる。従来はCPUコアやキャッシュメモリ、I/Oユニット間の接続には、環状のリングバスによるリング・バス・アーキテクチャーが採用されていた。リング・バス・アーキテクチャーでは、CPUコアが増えるごとにコア同士やメモリとの間の距離が増えてしまい、データ転送に遅延が生じる。そこで、インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーでは、CPUコアやキャッシュメモリ、I/Oユニットを網目のようなタイル状に配置するメッシュ・インターコネクト・アーキテクチャーを採用(図2)。各部のデータ転送を短い経路で行うことが可能になり、コアが増えても性能が犠牲にならない。さらに、バンド幅の増加や遅延の低減、電力消費の削減も実現できるようになった。

帯域幅の増加とレイテンシー低減を担保しながら拡張性を実現

インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーでは、1プロセッサーあたり6チャンネルのDDR4対応メモリインターフェースが用意されている。これによって、1チャンネルあたり2本のDIMMが利用できるため、1プロセッサーあたり最大12本のDIMMが使用でき、最大で1.5Tバイトもの大容量メインメモリがサポートされる。さらにPCI Express(PCIe)レーンの数も、最大で40レーンから48レーンに増えたことにより、CPUと高速でデータ転送ができる周辺機器やデバイスを増やすことができる。

データセンターにとっては、省電力化も大きな課題となっている。プロセッサーの性能を上げていくために、単にコア数を増やして周波数を上げるだけでは、サーバーの消費電力はますます増加する一方だ。

インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーは、クラウド・サービス・プロバイダーを支えるデータセンターの課題や要求について、コアの性能を高めるだけでなく、さまざまなアーキテクチャーも進化させることで、消費電力の増加を抑えながらも応答性や信頼性を向上させている。

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