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x64コア電力効率改善

既存ソフト互換性の高いAMD/Intelx64コア、電力効率の高いQualcommARM64コア、この認識が変わる可能性があります。x64コア汎用レジスタを16個から32個へ増やし、新拡張命令セット:APXが加わるからです。

汎用レジスタ32個メリット

レジスタは、演算情報を一時的に出し入れする極めて高速なCPU内臓メモリです。これには予め役割が決まっているプログラムカウンタやスタックポインタの他に、コンパイラやマシン語プログラマが自由に使うことができる汎用のレジスタもあります。

CPUレジスタ構成(NotebookLM作成)

x64コアの汎用レジスタ数は、従来16個でした。今回、これを32個へ倍増します。

汎用レジスタ倍増により、AIなどの膨大なデータ処理の効率化が可能です。従来比、頻繁なレジスタへのロード/ストア命令を削減でき、その結果、処理の電力効率向上に大きく寄与するからです。

新拡張命令セット:APX

64コア陣営のAMD/Intel社は、共同で上記32個汎用レジスタを活用する新命令セット:APX Advanced Performance Extensions)を公開しました(次世代APX公開202654日、Finance BigGo)。

APXは、単にレジスタ増加対応だけでなく、近代的RISCコア命令セットの利点も取り入れています。

例えば、整数演算命令の3オペランド命令化や条件付き実行命令の拡大化などです(参考記事:x86アーキテクチャに64ビット以来の革命202652日、XenoSpectrum)。これらにより、コンパイラはより高性能で近代的マシン語を生成できます。

x86/x64下位互換維持しAI時代へ対処

今回の汎用レジスタ32個化と新命令セットAPXは、省電力性に優れたARM64RISC-Vコアに対するx86/x64コア陣営からのハード/ソフト両方の対抗策です。

しかも、この対策は既存ソフトウェアの大規模改修が不要です。APX対応コンパイラを利用すれば、既存ソフトウェア再コンパイルのみでネイティブ対応となるからです。ARM64コア陣営が、エミュレータ(Prizm)によるx86/x64ソフトウェア対応と根本的に異なる点です。

つまり、膨大なx86/x64アプリケーションの下位互換性を維持したまま、AI時代の省電力性やデータセンタへも対応でき、AMD/Intel両社共同のx64コア生き残り策と言えます。

Summaryx64コア電力効率改善

x64陣営とARM64陣営のAI CPU覇権争い

AMDIntelは、両社共同で汎用レジスタ32個化や新拡張命令セットAPXにより、AI時代の省電力性やデータセンタへ適した新しいx64アーキテクチャを公開しました。市場もこの動きに反映し、両社の株価は急騰しています。

新しいx64コアは、x86/x64ソフトウェア下位互換性を維持したまま電力効率が高いARM64RISC-Vコアに十分対抗できます。クラウドAI側だけでなくエッジAI側コアへのインパクトも非常に大きいと思います。


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