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AMDハイブリッドCPU:OSが対応しない限り、PC向けBig.Littleは意味がない

AMDは2017年に異機種混在の汎用コアを搭載したハイブリッドプロセッサの特許を出願しましたが、PC向けOSが適切に利用できるようになるまでは、このようなCPUを市場に投入する計画はないようです。AMDの副社長兼製品最高技術責任者であるジョー・マクリ氏は、異なる種類のコアがPCにメリットをもたらす可能性があると考えていますが、OSが適切なスケジューラとメモリアロケータを搭載するまでは実現できないと考えています(PC Gamerより)。

ArmのBig.LittleヘテロジニアスマルチコアCPUテクノロジーは、高性能な「ビッグ」コアを負荷の高いタスクに、低消費電力の「リトル」コアをバックグラウンドタスクに使用します。このテクノロジーは、Google Androidベースのスマートフォンで非常に有効であることが実証されています。その後、AppleもiOS搭載デバイス向けに同様のテクノロジーを導入しました。Intelは今年初め、超軽量で革新的なフォームファクター向けのLakefield(コードネーム)ハイブリッドプロセッサを発表しました。そして、2021年にはAlder Lake CPUによって、このハイブリッドコンセプトを高性能PCに導入する予定です。 

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(画像提供:AMD)

AMD は、ハイブリッド CPU アーキテクチャをしばらく研究してきたが、すぐに発表できる計画はないと述べています。 

PC Gamerの報道によると、ジョー・マクリ氏はエンジニアリング・ラウンドテーブルで「Big.Littleを研究してきました」と述べた。「15年以上も前の話なので、これは全く新しい概念ではありません。私たちは引き続き研究を続け、検討を続けています。実際に導入するかどうかについては触れませんが、Big.Littleの課題や、実際にBig.Littleで何を実現したいのかについてお話ししたいと思います。目標は電力効率でしょうか?パフォーマンスの向上でしょうか?他の2つの変数への影響は考慮せず、『コア数を増やしたい』というマーケティング目的だけでしょうか?[…] 単にコア数を増やすためだけにBig.Littleを採用するつもりはありません。」 

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異なる種類の汎用コアを搭載したCPUと、それを囲むシステムアーキテクチャの構築は、複数の要素から成る方程式のほんの一部に過ぎません。オペレーティングシステムは、ユーザーエクスペリエンスを著しく向上させるために、タスクのスケジューリングとメモリ割り当てを異なる種類のコアに適切に行う方法を学習する必要があります。さらに、実際のプログラムは、ある種類のコアから別の種類のコアへとシームレスに切り替える必要があります。  

「いずれ『少し』のメモリが必要になる時が来ると思います。それはOSが適切な属性、スケジューラとメモリアロケータの適切な機能を備え、適切なメモリサブシステムが備わった時です」とマクリ氏は述べた。「少しだけ良い体験ではなく、はるかに良い体験を提供できるようになります。その体験の変化を目に見える形で実感できないのであれば、なぜそうするのでしょうか?」 

AMDはOSスケジューラの重要性を深く理解しています。かつて、Bulldozerマイクロアーキテクチャを搭載した同社のFXシリーズプロセッサは、WindowsのスケジューラのせいでAMDが期待していたパフォーマンス数値を達成できず、AMDはソフトウェア界の巨人であるWindowsと協力し、あらゆる問題を解決しなければなりませんでした。最適化されたスケジューラでさえ、AMDのBulldozerが競合他社に勝つ助けにはなりませんでしたが、パフォーマンスは向上し、その教訓は確実に生かされています。 

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(画像提供:AMD)

「Littleでコア数を増やすだけでは、ソフトウェアが登場するまではそれほど意味がありません」とマクリ氏は述べた。「これは単純な問題ではなく、少なくとも1社は正しい方向に進んでいると思います。ただ、既に取り組み始めた企業すべてが正しい方向へ進んでいるとは言いません。AMDとBig.Littleで真に戦っているのは、マイク(ペーパーマスター氏)のチームがBigで素晴らしい成果を上げているため、Littleで勝つのが難しくなっているということです。」 

低消費電力コアと高性能コアのどちらを選ぶかという問題になると、効率性に関するジレンマが常に存在します。低消費電力コアをメモリやストレージと共に比較的長時間使用する方が効率的なのか、それとも高性能コア(およびRAMとストレージ)を短時間使用して、その後はすべてアイドル状態にする方が効率的なのか? AMDは現在、低消費電力アプリケーションとハイエンドアプリケーションの両方に合わせて拡張・カスタマイズ可能な、非常に競争力のある高性能マイクロアーキテクチャを保有しています。そのため、同社が現在保有しているものを活用するのは極めて理にかなっています。いずれにせよ、AMDのロードマップには、低消費電力の「リトル」コアは今のところ公式には記載されていません。

アントン・シロフはTom's Hardwareの寄稿ライターです。過去数十年にわたり、CPUやGPUからスーパーコンピュータ、最新のプロセス技術や最新の製造ツールからハイテク業界のトレンドまで、あらゆる分野をカバーしてきました。