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技術資料

HP ProLiant サーバ

目次

概要 / 本書で使用している略語 / はじめに
  マイクロアーキテクチャの類似性
  マイクロアーキテクチャの相違点
  システムアーキテクチャの相違点
  32ビットパフォーマンスの比較
  64ビットItaniumプロセッサのアーキテクチャ
  まとめ / 付録A / 付録B / 詳細情報 / ご意見をお寄せください

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業界標準サーバ用のx86プロセッサの特性 - AMD OpteronおよびIntel Xeon 技術概要


概要

 
HP ProLiantサーバポートフォリオには、Intel® Xeon™ ファミリのx86プロセッサを使用するシステムと、AMD Opteron x86プロセッサを使用するシステムがあります。これらのプロセッサアーキテクチャがシステムプラットフォームに対して持つ意味をご理解いただくために、本書ではXeonプロセッサをOpteronと比較して相違点を示します。x86プロセッサの32ビット コンピューティング空間と64ビット コンピューティング空間の両方について説明します。また、Intel Itanium® 64ビットアーキテクチャとXeonおよびOpteronの64ビットアーキテクチャを簡単に比較します。

本書は、業界の標準的なサーバテクノロジの知識のあるIT技術者の方を読者に想定しています。
 

本書で使用している略語

本書では、以下の略語を使用しています。
表1.略語
略語 意味
2-Way 2個のマイクロプロセッサを搭載
オプション 3072MB
最大 4096MB
4-Way 4個のマイクロプロセッサを搭載
8-Way 8個のマイクロプロセッサを搭載
AGU アドレス生成ユニット(Address Generation Unit)
ALU 演算装置(Arithmetic Logic Unit)
CPU 集中処理装置。マイクロプロセッサのこと(Central Processing Unit)
DDR ダブルデータレート(Double Data Rate)
DIMM Dual Inline Memory Module
DRAM ダイナミック ランダムアクセス メモリ(Dynamic Random Access Memory)
FSB フロントサイドバス(Front-Side Bus)
Gb ギガビット(Gigabit)
GB ギガバイト(Gigabyte)
GPR 汎用レジスタ(General Purpose Register)
KB キロバイト(Kilobyte)
I/O 入力/出力(Input/Output)。キーボード、マウス、ビデオグラフィックなどの装置を 指す
IT 情報技術(Information Technology)
MHz メガヘルツ(Megahertz)
ns ナノ秒(Nanosecond)
OS オペレーティングシステム(Operating system)
PCI ペリフェラル インターコネクト バス(Peripheral interconnect bus
SDRAM 同期ダイナミック ランダムアクセス メモリ(Synchronous Dynamic Random Access Memory)
USB ユニバーサルシリアルバス(Universal Serial Bus)

はじめに

 

1980年代の初め以降、業界の標準的なコンピュータはx86命令セット アーキテクチャを使用してきました。最近の20年間に、x86アーキテクチャは浮動小数点計算やマルチメディア処理を容易にする命令、レジスタを追加して強化されています。この間、x86アーキテクチャは16ビットおよび32ビットのソフトウェアとの高度な互換性を保ち、ソフトウェアアプリケーションで重要な後方互換性を確保していました。しかもx86アーキテクチャでは、パフォーマンスは常に向上し、コストは常に切り下げられてきました。

Intel x86プロセッサには、さまざまな市場向けに構成された多くのバージョンがあります。本書公刊時点で、業界標準のサーバ向けのIntel x86プロセッサの最新モデルはPentium® 4、Xeon™、およびXeon MPプロセッサです(表1)。表1に示されたIntelプロセッサはすべてNetBurstR®アーキテクチャとハイパースレッディング テクノロジを使用していますが、コア周波数、システムバス周波数、キャッシュ容量はそれぞれ異なります。ハイパースレッディング テクノロジ1 は、1つのプロセッサコアでマルチスレッドレベルの並行処理を実現します。最新のPentium 4およびXeonプロセッサ(以前のコードネームはPrescottおよびNocona)でも、オペレ―ティングシステムやアプリケーションを64ビットでネイティブに実行できるエクステンデッド メモリ64ビットテクノロジ(EM64T)がサポートされています。64ビット拡張テクノロジを使用することにより、IT企業は32ビットコンピューティングと64ビットコンピューティングに共通のプラットフォームを導入し、ビジネスに有益な64ビットコンピューティングに段階的に移行することが可能になります。

表1.プロセッサの仕様(最大値を表示)
プロセッサ ハイパースレッディングテクノロジをサポートするPentium 4(旧コードネームPrescott) Xeon (旧コードネームNocona) Xeon MP (Gallatinコア) Opteron 2xx (Hammerコア。ただし2-Way サーバまで) Opteron 8xx (Hammerコア。ただし8-Way サーバまで)
コア周波数(GHz) 3.6 GHz 3.6 GHz 3.0 2.4 2.4
L1キャッシュ(KB) 16 K (データ)12K (マイクロ命令) 16 K (データ)12K (マイクロ命令) 8 K (データ)12K (マイクロ命令) 64K(データ) 64 K (命令) 64K(データ) 64 K (命令)
L2キャッシュ(KB) 1024 1024 512 1024 1024
L3キャッシュ(KB) なし なし 4 なし なし
FSB速度 800 MHz 800 MHz 400 MHz N/A - 内蔵メモリコントローラ N/A - 内蔵メモリコントローラ
Feature size (nm) 90 90 130 130 130
64ビットサポート あり あり なし あり あり
ハイパースレッディングサポート あり あり あり なし なし
2003、AMDは第8世代のx86プロセッサ、Opteronを発表しました。Opteronは、64ビットで動作するオペレーティングシステムとアプリケーション用に、64ビット拡張機能(AMD64命令セット)を提供する業界初のプロセッサでした。
Opteronプロセッサのモデルは、3桁のモデル番号、Zxxで表されます。「Z」は1つのシステムで接続できるプロセッサの最大数を示し、「xx」はシリーズ内での相対的なパフォーマンスを示します。Opteron 2xxシリーズプロセッサは、2-Wayサーバ用に設計されており、Opteron 8xxシリーズは8-Wayサーバをサポートしています2 。どちらのプロセッサも0.13ミクロンプロセスを使用し、最大2.4 GHzで動作します。各プロセッサには、128ビットDDR内蔵メモリコントローラ、64KB内蔵L1命令キャッシュ、64KB内蔵L1データキャッシュ、および1MB L2キャッシュが搭載されています。Opteronプロセッサはメモリコントローラ内蔵で、HyperTransportアーキテクチャ(他のプロセッサやI/Oデバイスにポイントツーポイントで接続)を使用しているため、Xeonで使用されているようなフロントサイドバスは必要ありません。
 

  1 ハイパースレッディングの詳細は技術概要『The IntelR processor roadmap for industry-standard servers』(TC040504TB)を参照(http://h20000.www2.hp.com/bc/docs/support/SupportManual/c00164255/c00164255.pdfから入手可)。
  2 AMDプロセッサの命名ルールについては
www.amd.com/us-en/Processors/ProductInformation/0,,30_118_8796_9240,00.html
を参照。

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