10nm採用の第3世代「Xeon SP」はエッジでも展開、AI性能はNVIDIA「A100」の1.3倍：組み込み開発ニュース（2/2 ページ）

インテル日本法人がデータセンター向けの「Xeonスケーラブル・プロセッサー（以下、Xeon SP）」の第3世代品を発表。10nmプロセスを採用することで、14nmプロセスの第2世代Xeon SPと比べて平均46％の性能向上を果たした。主な用途は、クラウド、エンタープライズ、HPC、5Gの他、IoTなどエッジでの利用も可能としている。

[朴尚洙，MONOist]

セキュリティ機能と暗号化アクセラレーション機能を搭載

　第3世代Xeon SPは、新たな機能追加によるさまざまな用途での性能向上も大きな特徴になっている。

　まず、さらに高度化を続けるサイバー攻撃に対抗するためのセキュリティ機能として追加されたのが「SGX（ソフトウェア・ガード・エクステンションズ）」である。SGXは、ソフトウェア階層においてより物理層に近いOSやハイパーバイザーなどを利用したサイバー攻撃に対抗するもので、指定したアプリケーション以外からのアクセスをできなくする「エンクレーブ」と呼ぶメモリ領域を確保する。これまで「Xeon-Eシリーズ」で採用されていたSGXだが、第3世代Xeon SPではあらためてエンクレーブで確保できるメモリ容量を従来比4000倍の最大1TBに拡張して実装された。

セキュリティ機能となる「SGX」の概要（クリックで拡大） 出典：インテル

　この他にもセキュリティ機能では、メモリ領域全体を一括して暗号化して物理的な攻撃から保護する「トータル・メモリ・エンクリプション」や、ファームウェアの防御／復元を行う「プラットフォーム・ファームウェア・レジリエンス（PFR）」も採用している。

　また、セキュリティの確保に向けてさまざまなシステム上での利用が拡大する暗号化処理に対応するため、暗号化アクセラレーション機能を内蔵している。512ビットの超広域ベクトル演算機能を備えるAVX-512を用いて、CPU上での処理に負荷を与えることなく、暗号化処理を並行して行えるという。暗号化アクセラレーション機能の効果としては、例えば、NGINXのTLSの暗号化Webサーバが1秒当たりの接続数を4.2倍に拡大した事例などがある。

暗号化アクセラレーション機能の概要と導入効果（クリックで拡大） 出典：インテル

　なお、第3世代Xeon SPのベースとなるマイクロアーキテクチャ「Sunny Coveコア」は、アウトオブオーダー実行命令範囲の拡大や、スケジューラーのエントリー数、割り当てキューなどを拡大するとともに、データセンターに最適化した機能として中間レベルキャッシュを大容量化している。

第3世代「Xeon SP」（Ice Lake）と第2世代（Cascade Lake）のμアーキテクチャ比較（クリックで拡大） 出典：インテル

第3世代「Xeon SP」は10nm SuperFinは採用せず

　第3世代Xeon SPで採用した10nmプロセスは、2020年9月発表の「第11世代インテル Core プロセッサ ファミリー」（開発コード名：Tiger Lake）が採用した「SuperFinプロセステクノロジー」ではないという。「SuperFinではない10nmプロセスも改善を積み重ねており、今回の第3世代Xeon SPに適用されている」（土岐氏）。また、FPGAのAgilexも10nmプロセスを採用しているが、こちらはプロダクトシートに「10nm SuperFin」と明記されている。

FPGAの「Agilex」は、赤線で囲んだ箇所に示されている通り「10nm SuperFin」を採用している（クリックで拡大） 出典：インテル

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