ロードマップでわかる！当世プロセッサー事情 第669回

ダイが巨大なRyzen 7000シリーズは最大230Wで爆熱の可能性あり　AMD CPUロードマップ

　6月23日、今年もオンラインでCOMPUTEX TAIPEI 2022が(南港での展示会も同時に開催されているので、オフライン併催という形態ではあるが)開催され、まず基調講演でAMDのLisa Su CEOによりRyzen 7000シリーズが発表になった。すでにKTU氏の記事が掲載されているので、もう御覧になった方も多いと思う。今回はこのRyzen 7000シリーズを少し深堀りしてみたい。

AI向け拡張命令を実装

　性能の話は後にまわして、まずは下の画像にあるAI Acceleration Instructionsについて。

ZEN 4コアアーキテクチャーの概要。まだ要素のチラ見せなので、現時点であれこれ言うのは難しい

　もともとZen 4世代ではAVX-512命令をサポートする見込み、という話は連載652回でも触れたとおりだ。なので、この延長でAVX-512 VNNIもサポートになったものと筆者は想像している。

　もし新たなAI向けアクセラレーターをCPUコアとは別に搭載するならば、別に命令セットはVNNIである必要はない。連載665回で紹介したインテルのGNAのようなパターンだ。

　ただこのスライドでも“EXPANDED INSTRUCTIONS”という表記をしているところから、既存のx86というかx64の命令パイプラインの中にAI拡張を施していると考えるのが普通で、となるとアクセラレーター案は現実味が薄い。

　ではAI向け拡張を命令パイプラインに統合するとするとどこか？　と言えば、一番現実味が高いのはSIMDエンジンである。AIプロセッサーの昨今の一連のシリーズでも紹介してきたように、とにかくAIというかCNN（畳み込みニューラルネットワーク）では、大量のデータを処理するスループット性能が必要になる。現状CPUパイプラインの中でこうした目的で実装されているのはSIMDエンジンであって、逆にSIMDエンジン以外にもう1つ、同じくらいのスループットを持つAIエンジンを持つのは無駄でしかない。

　であればSIMDエンジンにAI向けの処理までやらせた方が効率が良い。そしてそのSIMDエンジンがAVX-512対応をするのであれば、VNNIを実装するのは自然な流れだろう。

　ちなみにVNNIそのものにはあまり多くの命令は含まれておらず、以下の項目しかない。

• VPDPBUSD(8bit値のMAC演算)
• VPDPBUSDS(VPDPBUSDの符号付き)
• VPDPWSSD(16bit値のMAC演算)
• VPDPWSSDS(VPDPWSSDの符号付き)

　したがって、実装はそれほど難しくない(むしろ容易)と思われる。