コア数が増えるとパワーも増える?
一般的に、「コア数が多いほど消費電力は増加する」という説は正しいです。動作させるトランジスタの数が増えるため、CPUが高負荷で動作している場合は、かなりの電力を消費します。しかし、最新のプロセッサにはすべて省電力メカニズムが組み込まれています。AMDは自社の技術を「Cool and Quiet」と呼んでおり、Intelはデスクトップおよびモバイル分野では「SpeedStep」、プロフェッショナル製品では「DBS（Demand-Based Switching）」を提供しています。
省電力機能も同様に動作します。BIOSとオペレーティングシステムのサポート、そして通常はプロセッサドライバーが必要です。ドライバーはシステムのワークロードを監視し、処理量が少ない場合はプロセッサのコアクロック速度と動作電圧の両方を下げるように指示します。OSがパフォーマンスを要求すると、クロック速度は上昇します。AMDのCool and Quietは複数のクロック速度段階を提供しますが、IntelのSpeedStepは最大とSpeedStep速度の2つのクロック速度レベルのみを提供します。メリットとデメリットは環境によって異なるため、どちらか一方を優遇するわけではありません。いずれにせよ、Cool and QuietまたはDBS機能が有効になっていることを確認してください。この機能は電力を節約し、大規模システム環境におけるシステムの冷却と空調に役立ちます。
コア数が増えるにつれて、電力を節約できるオプションがさらに増えます。プロセッサは個々のコアまたは未使用のキャッシュセグメントをシャットダウンする場合があります。Intelの65nm製品は、主に省電力クロックゲーティング、またはアイドル状態（スリープモード）では電力を消費しないいわゆるスリープトランジスタを採用しています。
クアッドコアマシンは、デュアルコアシステムと比較して、高負荷時に消費電力と発熱量が多くなることを想定しておきましょう。これは、前例のないパフォーマンス向上が得られるため、非常に好ましい結果です。そして、この計算式は理にかなっています。システムの発熱と消費電力が15～20%増加したとしても、負荷の高いワークロードの処理時間が15～40%短縮されれば、システムはより早く低電力状態に戻ることができ、デュアルコアマシンと比べて目立ったほど多くのエネルギーを消費することはありません。デュアルコアマシンははるかに低速であるため、長時間にわたって高消費電力状態が続きます。
Xeonプロセッサの設計電力定格は通常65Wまたは80Wで、クアッドコアXeon（1.6GHz、1.86GHz、2.33GHz）はすべてこの電力定格を超えることはありません。最上位の3.0GHzモデルのみ、プロセッサあたり120Wに対応できるプラットフォームが必要です。
マルチコアのボトルネック
高性能デバイスの効率性を高めるには、高速データパスが必要です。高速3Dグラフィックスソリューションにおいては、スーパーチャージされたグラフィックスメモリが不可欠です。プロセッサに目を向けると、特にIntelアーキテクチャでは、インターフェースがボトルネックになりやすいことが分かります。現在販売されているすべてのAMDプロセッサには、DDRまたはDDR2メモリコントローラが内蔵されているため、プロセッシングコアがデータにアクセスする必要がある場合、実質的にデータパスが存在しません。Intelソリューションは依然として、プラットフォームコアロジックの一部であるメモリコントローラに依存しており、IntelはXeonプラットフォームを各プロセッサ用のデュアル独立フロントサイドバスとクアッドチャネルDDR2メモリコントローラにアップグレードしましたが、データパスは依然として利用可能なすべてのコアで共有されています。
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これが全体を少し複雑にしています。2つの8コアプロセッサが1つのRAMセットを奪い合う様子を想像できますか？AMDはそうは思いません。だからこそ、各プロセッサはそれぞれ独自のメモリを使用しています。確かに、一方のプロセッサがもう一方のプロセッサのRAMまたはL2キャッシュにあるデータにアクセスすると、一貫性の問題が発生する可能性がありますが、最終的な結果は十分に許容できるものと考えられています。さらに、将来のオペレーティングシステム（Windows Vista Ultimate Edition）は物理プロセッサを認識するようになるため、スレッドまたはアプリケーションのワークロードを特定のプロセッサにのみ割り当てることができるようになり、作業負荷をスマートに分散できるようになります。これはOpteronプラットフォームとXeonプラットフォームの両方に当てはまりますが、AMDソリューションの方がより効果的かもしれません。
Patrick Schmid 氏は、2005 年から 2006 年まで Tom's Hardware の編集長を務めました。ストレージ、CPU、システム構築など、幅広いハードウェア トピックに関する多数の記事を執筆しました。
