　４ソケット版のXeon MPプロセッサのマイクロアーキテクチャが約３年ぶりに刷新されました。新たに採用されたマイクロアーキテクチャは「Nehalem Microarchitecture」です。このマイクロアーキテクチャは約１年前からCore i7やXeon DPに採用されていて性能は折り紙つきです。それが満を持してXeon MPに搭載されるようになったのです。

◇ 各CPUが独立したメモリコントローラを搭載しスケーラブルなメモリバンド幅の向上を実現
◇ 各CPUは４チャンネルのメモリチャンネルを搭載し推定42GB/s/CPUのメモリバンド幅を実現
◇ 最大８個のコアを個々のCPUに搭載
◇ 4CPU SMP (NUMA) 構成によりOpenMPでの32並列を実現
◇ 各CPUが３本のQPIを持ち高速なCPU間通信を実現 (25GB/s x3)

　これらの特徴によって、新しいXeon MPプロセッサは「メモリ性能律速型アプリケーション」にも、「CPU性能律速アプリケーション」においても、高い性能が期待できます。そのなかでも特に「メモリ性能律速型アプリケーション」では大幅な性能向上が期待できます。そこでHPC分野で用いられる主要なWestmere-EPを対象にしてスループット性能を比較グラフを作成しました。元のデータには公開されている「SPEC CFP2006 Rates」のテスト結果を引用しています。

メモリ律速型アプリで驚異的なスループット性能を記録

　性能を確認するため歴代の４ソケット版のXeonのSPECベンチマーク結果を引用してスループット性能を比較できるグラフを作成してみました。すると新Xeon MPでは「メモリ性能律速型アプリケーション」の実効性能が驚異的に向上していることが鮮明に浮かび上がってきました。理論性能で約４倍、実効性能で約７倍の性能向上を実現していました。「CPU律速型アプリケーション」についても約２倍弱の性能向上です。

※ 上記グラフはSPEC CFP2006に公開されている資料を参照して作成しています。

SPEC CFP2006で利用されている浮動小数点演算アプリケーションの一覧。
(公開されているSPEC CFP2006より転記しています。)

bwaves (Fortran) : Computational Fluid Dynamics
gamess (Fortran) : Quantum chemical computations
milc (C) : Physics/Quantum Chromodynamics
zeusmp (Fortran) : Physics/Magnetohydrodynamics
gromacs (Fortran and C) : Chemistry/Molecular Dynamics
cactusADM (Fortran and C) : Physics/General Relativity
leslie3d (Fortran) : Computational Fluid Dynamics
namd (C++) : Classical Molecular Dynamics Simulation
dealII (C++) : Adaptive Finite Element Method
soplex (C++) : Simplex Linear Program (LP) Solver
povray (C++) : Computer Visualization
calculix (Fortran and C) : Structural Mechanics
GemsFDTD (Fortran) : Computational Electromagnetics
tonto (Fortran) : Quantum Crystallography
lbm (C) : Computational Fluid Dynmaics
wrf (Fortran and C) : Weather Forecasting
sphinx3 (C) : Speech Recognition

本サイト記載の会社名および製品名は、それぞれ各社の商標または登録商標です。

【SPEC CPU2006の公開データを資料として引用】

SPEC, SPECint and SPECfp are resistered trademarks of the Standard Performance Evaluation Corporation. For more information on this SPEC benchmarks see www.spe.org. SPEC and the benchmark name SPEC CPU2006 are registered trademarks of the Standard Performance Evaluation Corporation. Competitive benchmark results stated above reflect results published on www.spec.org as of March, 2010. The comparison presented above is based on the best performing 2-cpu servers currently shipping by Dell Inc. For the latest SPEC CPU2006 benchmark results, visit http://www.spec.org/cpu2006/