クアルコムは、10nm 64ビット ARMv8-A 汎用サーバーグレード システムオンチップである Centriq 2400 のサンプルを顧客向けに出荷し始めたと発表した。
カリフォルニア州サンディエゴに拠点を置くモバイルチップ設計会社クアルコムは、AMD、インテル、ブロードコムからエンジニアを採用するとともに、社内の技術者プールも活用し、このプロセッサファミリーの開発に取り組んでいます。同社は、10nmプロセスプロセスに直結することで、現在14nmプロセスでサーバー向けCPUを出荷しているインテルを凌駕できると考えています。
Intelのx86の世界では、プロセッサはまず特定のプロセスノードを用いてデスクトップおよびラップトップ向けに製造され、サーバー向けCPUファミリーは約1年後に追いつきます。例えば、Intelの10nm PCチップ（コードネームCannonlake）は2017年後半に登場予定で、10nm Xeonサーバー向けチップは約12か月後の2018年に登場予定です。
クアルコムは、10nm FinFETサーバーCPUの量産出荷を2017年後半に予定しており、これはインテルより1年早いペースです。チップ製造技術に関してはインテルがPCをリードしているのに対し、クアルコムはモバイルをリードしていると主張しています。同社のスマートフォン向け10nm FinFET Snapdragon 835 SoCは、サムスンが製造し、来夏までに出荷される予定です。クアルコムは、10nmモバイル半導体における専門知識を、データセンターに直接投入しようとしています。
Qualcommは、他のARM互換データセンターチップが指向してきたような特殊なニッチなワークロードをCentriqのターゲットとしているわけではありません。チップ設計者は、CentriqがIntelのデータセンター向け主力製品であるXeonと競合できると考えています。Centriq 2400は最大48コアを搭載し、シングルソケットの製品となります。Qualcommのエンジニアによると、デュアルソケットを想像してこの詳細に驚かれるかもしれませんが、これは1つのシステムオンチップパッケージに24コアのソケットが2つ搭載されていると考えてください。IntelのXeon E5-2600 v4はソケットあたり最大22コア、Xeon E7 v4は最大24コアを搭載しています。
考慮すべきもう1つの点は、これがデータセンターのタスク向けに改良されたSnapdragonシステムオンチップではないということです。Qualcommがゼロから設計したARMv8-A互換のFalkorマイクロアーキテクチャを採用し、Centriqライン専用に製造されています。温度センサー用のアナログ電子部品など、モバイル向け製品と一部の設計ブロックを共有していますが、目標はかなり異なります。サーバー向けとして、ワットあたりの性能を重視し、理想的には性能面での妥協は避け、大容量キャッシュを搭載し、コンピューティングノードに一般的に搭載されているメモリと同等のRAMコントローラーを搭載するなどします。また、ダイは製造ラインから出荷される際に、テストされた性能に応じてビンに分類されることが予想されますが、モバイルSoCではこのようなビニングプロセスは行われません。つまり、ダイは仕様通りに完全に動作するか、そうでないかのどちらかになります。
主な詳細…クアルコムのCentriq 2400のサンプル提供開始時のスライド
Centriqは、今年初めにQualcommの64ビットサーバープロセッサのブランド名として採用されました。昨年10月、Qualcommは後に10nm 2400へと進化する24コアの14nm FinFETプロトタイプシリコンを公開しました。当時、この半導体設計会社は、プロトタイプチップを搭載した開発キットを大手クラウドプロバイダーに送付し、調査を依頼していました。現在、同社は最終的に商用化されるCentriq SoCのサンプルを各プロバイダーに郵送しています。
クアルコムのエンジニアがThe Registerに語ったところによると、これらのチップはARM標準（サーバーベースのシステムアーキテクチャとサーバーベースのブート要件）に準拠しており、黒魔術や秘密のドライバを介さずにハードウェアを理解し、サポートできるという。これにより、ARM開発コミュニティがこのプラットフォームに関心を持ち、アプリケーション、ミドルウェア、オペレーティングシステム、そしてサポートを提供してくれることが期待される。また、このシリコンにはセキュリティタスク用のARM TrustZoneも搭載される。
「Qualcomm Centriq 2400用のドライバは、Intelを含む他のサーバープロセッサと同様に、Linuxにアップストリームされる予定です。アップストリームされたドライバは、現在と同様にディストリビューションに取り込まれる予定です」と、チームの広報担当者は語った。
クアルコムは、CPUコア、メモリ、IOコントローラ、そして各種周辺コントローラを一体化したこれらのプロセッサを、クラウド大手（Google、Amazonなど）や、比較的安価なホワイトボックスサーバーメーカー（Wiwynn、Quanta、Foxconnなど）に販売することを目指しています。これらのメーカーは、例えば組織がオープンソースソフトウェアを購入、インストール、実行できるオープンコンピューティング対応マシンを製造できる可能性があります。Google、Amazon、Microsoft、Baidu、Tencentなど、クラウド業界の巨大企業8社は現在、Centriqの試験運用を行っています。
まだ初期段階です。実際の製品がシステム組み立てラインに投入されるまでには 6 か月以上かかるため、Qualcomm は現時点では正確な仕様、ビニング、速度、フィードについて明らかにしていません。
スナップ…今週初め、カリフォルニア州サンノゼにあるクアルコムのオフィスで、チップの近景写真を撮ることができた。
数十億ドル規模の疑問、つまりなぜコンピューティングワークロードをx86からARMv8に移行することを検討すべきなのかという点について、クアルコム・データセンター・テクノロジーズの責任者であるアナンド・チャンドラセカー氏は、サーバーメーカーはCentriqを使うことで興味深いことを実現できるだろうと述べています。これは、SoCとFPGAやGPUなどのアクセラレータを緊密に組み合わせることを意味すると考えられます。もちろん、これらの追加エンジンをx86 CPUに接続することは現在可能であり、機械学習などの数値計算を行う大企業は既にそうしています。
チャンドラセカー氏は、ARMを検討するもう一つの理由を認めた。それは、ARMがセカンドソースであることだ。Googleをはじめとする企業は、自社のデータセンターでIBM PowerとARMコアを試用し、Intelプロセッサの代替品として評価している。特にGoogleは、自社のデータセンターに複数のアーキテクチャを導入することに熱心であり、これがQualcommがARMサーバーチップセットファミリーの市場性に確信を抱く上で役立っている。
基本的に、インテルの CPU は世界のデータセンターのコンピューティング プロセッサーの 99% を占めており、この分野での競争はイノベーション、価格設定、供給の安定性にとって良いことです。
一流のクラウド プロバイダーが ARM ベースの Centriq を汎用の主力製品として検討し、このアーキテクチャを大規模に採用すれば、導入の成功が評判となり大企業やその他の大手ビジネスが参入し、Intel の独占状態に徐々に打撃を与えることが期待されます。
「選択肢があることは彼らにとって良いことであり、Centriqで実現できるイノベーションは彼らの関心を惹きつけています」とチャンドラセカー氏は月曜日に述べた。「まずは、企業にとって大きな影響力を持つであろう大規模データセンター事業者と協業していきます。」
タイミング
Qualcommは、おそらく、まさに適切なタイミングで適切な場所にいると言えるでしょう。ARMサーバークラスチップ市場では、多くの誇大宣伝が巻き起こり、そのバブルが崩壊する中で、多くの犠牲者が出ました。Calxedaはコンピューティングの新時代を約束しましたが、64ビットCPUを間に合わずに頓挫しました。Applied MicroのX-Geneファミリーは売却され、BroadcomのVulcanプロジェクトは事実上頓挫し、AMDはx86 Zenアーキテクチャを活用して経営を立て直そうとする中で、ARMサーバーチップへの取り組みを棚上げにしました。Qualcommは、こうした状況をうまく乗り越え、人々が待ち望んでいたものを提供できるかもしれません。
Centriqには、5年以上前にARMデータセンターの話題が沸騰した当時には存在しなかった3つの要素が搭載されています。話題が沸騰し始めた当時は32ビットアーキテクチャでしたが、Centriqは64ビットARMv8-Aアーキテクチャを採用しています。また、10nmプロセスノードを採用しており、これは実用的なサーバーグレードのARM CPUに必要なパフォーマンスとパワーを実現する上で非常に重要な要素となる可能性があります。
また、従来のオンプレミス型サプライヤーからIT支出を徐々に奪いつつあるクラウド大手企業の肩に乗せられる可能性もあります。クラウド上でSaaS（Software as a Service）を実行するノードを立ち上げる際、必要なパフォーマンスとAPI、システム環境を提供してくれる限り、x86かARMかはおそらくあまり気にしないでしょう。たとえARM搭載サーバーをIntelベースのマシンよりもわずかに安く運用でき、パフォーマンスに妥協する必要がなかったとしても、四半期ごとに数千基ものプロセッサを購入するクラウド大手企業にとっては、切り替えを検討する十分な理由となるでしょう。これはCPUアーキテクチャの問題ではなく、経済的な問題となるのです。
なんでそんなに恥ずかしがるの？
ARMサーバーチップをめぐる秘密主義は深刻で、業界全体がほぼ終焉を迎えたとさえ思われていました。Vulcanプロジェクトの消滅といった事情以外にも、半導体業界関係者との会話に基づくと、この苛立たしいほどの秘密主義には3つの理由があります。
一つは、これらのチップがGoogle、Amazon、Microsoft、Baiduといった大手クラウド企業に売り込まれていることです。これらの巨大企業は常に新しいチップを探し求めており、評価を行い、特定のアプリケーション向けにカスタマイズされた機器に組み込む可能性を探っているからです。これらの企業は極めて秘密主義で、自社のネットワークやアプリを支える技術について競合他社に知られないよう、猛烈に戦いを挑んでいます。なぜなら、それが競争上の優位性を失う可能性があるからです。そのため、Googleなどの企業から、Intel以外のチップの正確なパフォーマンスや利用状況について聞くことはほとんどありません。
もう一つの理由は、中国がインテル以外のチップ、特にライセンス供与を受けて国産部品として開発できるプロセッサ設計に大きな関心を示していることです。欧米ではあまり耳にしませんが、中国ではインテル以外のチップについてはあまり耳にしません。
最後に、3つ目、そして最大の理由はIntelです。Chipzillaは、PCとデータセンターの世界における同社の優位性に挑戦する者を阻止するための強力な体制を構築しています。世界中のサーバー倉庫の電力供給における同社の事実上の独占は、決して偶然ではありません。
この圧力部隊は、x86以外の機器を検討している組織を誘惑し、説得して、そんな空想的な考えを捨て、Xeonをもっと購入するように仕向けている。ARMサーバーチップの開発に携わる者は、最後の最後までIntelに目標仕様と価格を明かしたがらない。なぜなら、早期に明かすことで、ChipzillaはARMおよびPowerシステムをテストしている企業と特別な供給契約を結ぶための時間と武器を手に入れられるからだ。その契約には、Intel以外のチップは使用されない。
Qualcomm は Centriq によって、Intel の抑制されない猛威を目の当たりにし、大成功を収めたことを知ることになるだろう。®
