インテル、ソフトウェア定義のXeon CPUを準備：今買って、後で機能を追加

2021/09/29 07:362021/09/29 10:45

Intel社は、LinuxにおいてIntel Software Defined Silicon (SDSi)機構のサポートを可能にするパッチを公開しました（Phoronix社が発見）。この技術は、次期Intel Xeonプロセッサ向けのもので、プロセッサが導入された後に追加のシリコン機能を有効にするよう設計されます。

パッチでは、具体的にどのような機能をアンロックするのか、またどのXeon Scalableプロセッサをアップグレードするのかについては言及されていませんが（Sapphire Rapidsだと考えています）、どのように動作するのかについては大まかに理解できます。結局のところ、すべてのプロセスは純粋なソフトウェアであり、ハードウェアを操作する必要はありません。そのため、比較的簡単に行うことができます。

今回のSDSiの取り組みは大規模なもののようですが、インテルはCPUのソフトウェア・アップグレードを初めて提供したわけではありません。このようなソフトウェアのアップグレードが可能な最近の例としては、IntelのVirtual RAID on CPU（Intel VROC）技術があります。この技術は、CPUに内蔵されているIntel Volume Management Device（VMD）ハードウェアに依存しており、特別なハードウェアキーを使って起動する必要があります。また、エントリーレベルのクライアントCPUを対象に、クロック速度の向上、未使用のキャッシュの解放、Hyper-Threading技術の有効化などのソフトウェア・アップグレード機能「アップグレード・サービス」を提供したこともあります。

今回のソフトウェア・デファインド・シリコンは、インテル社がどのような製品を提供するのか、まだ十分に説明されていないが、選択肢は無限にあるといえます。

もともと、インテルのPentium II/III/4 Xeonプロセッサーは、キャッシュを追加してSMP（対称型マルチプロセッシング）に対応したデスクトップ向けのパーツでした。しかし、インテルのXeonプロセッサーは、この15年間で、クライアントCPUではサポートされていない、クライアントシステムでは必要のない機能をかなり多く獲得しています。実際、インテル社の最新のXeon Scalable CPUは、クライアントモデルではサポートされていない命令をサポートします。

近年、インテルはXeon Scalableプロセッサの機能と性能を差別化し、より多くのメモリ、8ウェイSMP機能、最高のコア数、そしてチップ大手が提供するすべての技術をサポートするプレミアムパーツを用意し始めました。

インテルは、第4世代Xeon Scalable「Sapphire Rapids」プロセッサーの発売に伴い、新たなワークロード向けに設計された膨大な数の新命令と専用アクセラレータをサポートします。しかし、オンプレミス・サーバーを使用しているインテルの企業顧客の多くは、Advanced Matrix Extensions（AMX）、Data Streaming Accelerator（DSA）、CXL 1.1などのテクノロジーにすぐには価値を見いだせないかもしれません。実際、ハイパースケールのクラウドサービスプロバイダーであっても、すべてのシステムにすべての機能を必要としないかもしれません。

インテルは、顧客の当面のニーズを満たすために、現在必要な構成のCPUを提供したいと考えていますが、SDSiによって、顧客が追加の機能を必要としたり、マシンを再利用したいと考えたりした場合に、将来的なソフトウェアのアップグレードに対応できるようにします。このようなアップグレードが可能であることにより、インテルの顧客は、追加の機能が必要になったときにAMDに行くことはなく、インテルの技術に対して対価を支払うことになります。

インテルのソフトウェア・デファインド・シリコン（SDSi）の仕組みについては、次のように説明されます。

インテルソフトウェア・デファインド・シリコン（SDSi）は、シリコンの追加機能を有効にするための製造後のメカニズムです。機能は、ライセンス認証プロセスを通じて有効になります。 SDSiドライバーは、アプリケーションが3つの主要なプロビジョニング機能を実行するための、ソケットごとのioctlインターフェースを提供します。

AKC（Authentication Key Certificate）をプロビジョニングします。AKCは内部のNVRAMに書き込まれたキーで、機能特定のアクティベーションペイロードを認証するために使用されます。
CAP（Capability Activation Payload）の提供：AKCを用いて認証されたトークンで、新機能を起動するためにCPUの設定に適用されます。
CPUコンフィグレーションの状態を含むSDSi State Certificateを読み込みます。

ioctlオペレーションは、ペイロードの認証を実行し、シリコン構成を有効にするために、SDSiハードウェアに要求を転送する機能固有のメールボックスコマンドを実行します（パワーサイクル後に利用可能になります）。

SDSiデバイス自体は、Intel Out Of Band Management Services Module (OOBMSM)デバイスのPCIe VSEC機能として列挙されます。SDSiデバイスは、intel_pmt MFDドライバのセルであり、CONFIG_MFD_INTEL_PMTに依存します。

リンク:https://github.com/intel/intel-sdsi