SiFive社、128コアRISC-v SoCを構想、x86やArmとの差が縮まる

2021/10/23 03:342021/10/25 11:15

SiFive社は、2016年にマイクロコントローラ用の小型で低消費電力のコアを開発する企業としてステルスモードから登場しました。2020年後半には、Linuxを実行できるチップを開発し、今週には、インテルやArmが設計した最新の製品に匹敵するCPUコアを開発したと発表しました。同社は、このような高性能設計は、128コアを搭載したサーバーグレードのシステムオンチップなど、さまざまな用途に使用できると考えます。

SiFive社の次世代高性能コアは、「シングルコアの性能では、インテルのRocket Lakeファミリ[...]やArm社のCortex-A78デザイン[...]に手が届くレベルです」と、SiFive社のプロダクトマーケティング・コミュニケーション担当シニアディレクターのJames Prior氏はThe Registerに語りました。現時点では詳細は不明だが、プライヤー氏は、次世代コアは既存のPerformance P550デザインとアーキテクチャ的には似ているが、より高い性能を引き出すためにあらゆる方向から強化されていると示唆します。

SiFive社のPerformance P550：速い

SiFive社は今年初め、同社の64ビットU84マイクロアーキテクチャーをベースにした新しいPerformanceシリーズの汎用コア「P550」を発表しました。P550は、2x32KBのL1キャッシュと256KBのL2キャッシュを内蔵し、ビット操作機能を拡張したデータ精度FPUを搭載します。また、4MBのL3キャッシュを内蔵した最大4つのコアを1つのコアコンプレックスとするマルチコアコヒーレンス構成をサポートします。

P550は、7nmプロセスで0.23mm2を実現し、約2.40GHzで動作するという。性能面では、P550はSPECINt 2006で8.65/GHzのスコアを記録しており、これは現代のArmコアやx86コアの性能に匹敵するものです。一方、SiFive社によれば、P550はArm社のCortex-A75と比較して、1mm2あたりの性能が3倍向上するという。

P550は、SiFive社からライセンス提供を受けています。あくまでもCPUコアなので、ライセンシーはそこにあらゆる特殊用途のアクセラレータやIP、I/Oインターフェイスを追加して、ニーズ（あるいはターゲットとする市場セグメント／ワークロード）に対応したユニークなシステムオンチップを得ることができます。

SiFive社のPerformance P550：激しい...SoCあたり最大128コアで

SiFiveのパフォーマンス要求の高いアプリケーション向けの次世代コアは、P550と非常によく似たマイクロアーキテクチャをベースにしているようだが、こちらは実際にはクアッドイシューのアウトオブダーのマイクロアーキテクチャで、クロックあたりの性能が高いです。より広いイシューに加えて、将来のコアはより大きなL1キャッシュ（最大128KB）と、最大2MBのプライベートL2キャッシュを備えます。さらに、16MBのL3キャッシュを持つ最大16個のコアを複合したマルチコアコヒーレンスをサポートします。

SiFive社は、この次世代PerformanceコアがP550と比較して50%の性能向上を実現できるとします。さらに、128コアまで設計を拡張し、パフォーマンスを必要とするアプリケーションに対応することが可能になります。128コアのSoCは仮想化環境で使用されるため、コアにはハイパーバイザーや割り込みなどの機能も追加されます。一方、SiFiveの次世代コアは、ArmやIntelの最新マイクロアーキテクチャーと同等のパーコア性能を有しており、RISC-V命令セットアーキテクチャーの開発を統括するRISC-V Internationalの構想通り、将来的にはハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）アプリケーションに対応することが可能です。しかし、HPCの顧客は、SiFiveにもっと独自性のあるものを求めていると思われます。