ロードマップでわかる！当世プロセッサー事情 第736回

第6世代XeonのGranite Rapidsでは大容量L3を搭載しMCR-DIMMにも対応　インテル CPUロードマップ

Granite Rapidsではコアあたり4MBの
大容量3次キャッシュを搭載

　先ほど次々世代XeonとしてSierra ForestとGranite Rapidsの名前を挙げたが、それを明確にしたのが下の画像だ。

画像中央やや左に、Sierra ForestとGranite Rapidsと明記してある。右下の図にあるL2/L3の容量はPコアの場合なので、Eコアの場合はまた異なると思われる

　構造的にはSapphire Rapidsとよく似ており、縦横のメッシュの交点にCPUコア+2次キャッシュ、それとLLC(3次キャッシュ)とSF(Snoop Filter)とそれを接続するCHA(Caching and Home Agent)から構成される。

　コアあたり4MBというのはかなりのサイズで、例えば60コアのSapphire Rapidsがコアあたり1.875MBとずいぶん刻んできたのに対し、猛烈な大盤振る舞いと言えなくもない。2次キャシュの2MB/コアはSapphire Rapidsと変わらないが、これで3次キャッシュより2次キャッシュの方が大きいという逆転現象から解放された格好である。

　この大容量3次キャッシュを搭載した理由は2つあると思われる。1つはMilanやGenoaなど、EPYCへの対抗である。EPYCは4MB/コアの3次キャッシュを搭載しており、さらに3D V-Cache搭載のMilan-XやGenoa-Xは12MB/コア相当の容量となる(いくつかのSKUでは3次キャッシュを有効にしたままコアを無効にすることで、24MB/コアの容量が実現している)。

　なんでもかんでも大容量3次キャッシュの効果があるわけではないという話は連載725回のGenoa-Xの折にしているが、逆に言えば確実に効果がある用途も存在する(特にHPCなどでこれが顕著である)ことを考えると、Milan-XやGenoa-Xにはおよばないにしても、Milan/Genoa同様に4MB/コアを実現したいというニーズは高かったのだろう。

　大容量3次キャッシュを搭載したもう1つの理由は「それが可能になったから」である。プロセスの微細化もあり、同じ面積であればSapphire Rapidsより多いコア数を搭載できるし、コア数が変わらなければより大容量の3次キャッシュを搭載できる。

Granite Rapidsは最大12chのDDR/MCR-DIMMを装着できる

　前のページで掲載した画像に戻るが、Granite Rapidsは最大12chのDDR/MCR-DIMMを装着できるとしている。その脇の図を見ると、コンピュート・チップレットあたり4chのDDR/MCR-DIMMが出ていると想像できる。ここから、コンピュート・チップレットそのものは最大3つの構成と予想できる。

　コア数はまだ未公開だが、最大132コア構成という話が伝わってきており、つまりコンピュートタイルあたり44コア構成になる。かなり大きいチップレットに見えるかもしれないが、そうでもない。Sapphire Rapidsの内部構造は連載702回で説明したが、ダイの構成写真から見ると、Sapphire Rapidsに入っていたPCIeやCXL、UPIのブロックはGranite Rapidsでは不要である。

Sapphire Rapidsのダイ

　したがって、同じダイサイズでもコアが19個は確保できる。上の写真では5×4で20個のブロックだったが、一段増やして6×4にすればコアが23個+DDR5×2ch。それを2つ横に並べれば、コア46個+DDR5×4chの計算になる。

　こんなに大きなコアでは800mm²に達するわけだが、それはIntel 7を使った場合であって、Intel 3を使えば計算上は600mm²程度に収まる計算だ。実際には3次キャッシュが増える分、ブロックのサイズはもう少し大きくなるだろうが、700mm²程度には収まると見られる。

　これは従来のSapphire Rapidsのソケット(LGA4677)には入りきらないかもしれないが、Granite Rapids世代では一回りから二回り大きいLGA7529が使われると伝えられており、これなら問題ないだろう。

　ここでコンピュート・チップレットあたり22コアくらいに収めて、その分チップレットの数を6個に増やす(あるいはチップレットあたり11コアで12チップレットだろうか)というのがAMDの流儀であるが、インテルは露光できる限界にチャレンジするのが流儀らしいので、おそらくこんな構成になるものと思われる。

　ちなみにSierra Forestも仕組みとしては同じであり、こちらは最大144コアなので、チップレットあたり48コアとなる計算だ。