Xeon Phiの第2世代「Knights Landing」の概要と一般CPUとの性能比較。Core i7 4790K約31個の性能をデスクトップPCで実現!

2015年11月17日、アメリカのインテルは、Xeon Phiチップの第2世代モデル「Knights Landing」を製造開始したことを発表しました。

本記事はXeon Phiとは何か、製造が開始された第2世代「Knights Landing」の概要、「Knights Landing」と一般的なCPUの演算能力の比較について解説します。

Xeon Phiとは

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ITmediaより

x86互換のメニーコア・コプロセッサ(副処理装置)を搭載した演算ボードです。
マザーボードに搭載するのではなく、拡張スロットに刺すことで、メインCPUの演算能力を補助します。
Xeon Phiコプロセッサは、Xeon向けの開発環境を利用できるため、新たな開発環境を用意する必要がありません。

「Knights Landing」の概要

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「Knights Landing」ダイ写真-gizmodeより

「Knights Landing」は72のコアを備え、PCI Express規格の演算ボードとして提供される予定です。
DDR4メモリのおよそ5倍の帯域幅を誇るMCDRAMメモリを16GB搭載します。

第2世代「Knights Landing」は第1世代の「Knights Corner」のおよそ3倍の演算能力に達する予定です。

単精度浮動小数点演算は8TFLOPS(1秒間に8兆回の計算能力)を誇り、倍精度浮動小数点演算でも3TFLOPSを超える演算性能が謳われています。

Xeon Phiはスーパーコンピュータ向けのチップで、中国の天河二号にも搭載されています。(→当サイトの関連記事)

しかしインテルは、第2世代「Knights Landing」を標準搭載したデスクトップワークステーションを発売し、単体でのOSや各種ソフトウェアの実行を可能にする環境を整備することを発表しています。

個人で導入するには価格的にまだ難しいでしょうが、スパコンを導入することができない小規模な研究施設やグラフィックス業界、映画業界などで利用が進むことが予想されます。

「Knights Landing」と一般的なCPUの演算能力比較

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guru3d.comより

8TFLOPSといわれても、すごいのかどうかイメージすることは難しいと思います。
そこで、インテル製の歴代のCPUが何個必要なのか比較してみました。

CPU 動作周波数 演算能力

8TFLOPSを実現するには

必要な費用の概算

Pentium 200MHz 200MFLOPS 約40,000個 約32億円
Pentium II 450MHz 450MFLOPS 約17,778個 約19億6千万円
Pentium III 1.4GHz 2.1GFLOPS 約3,810個 約1億5千万円
Pentium 4 3.8GHz 7.6GFLOPS 約1,053個 約6,300万円
Core2 Duo 3.33GHz 26.64GFLOPS 約300個 約900万円
Core i7 2600K 3.4GHz 108.8GFLOPS 約74個 約185万円
Core i7 4790K 4.0GHz 256GFLOPS 約31個 約130万円

PentiumからPentium 4まではCPU内に1つのコアが搭載されたシングルコアCPUでした。
Core2 Duoは2つのコアを搭載したデュアルコアCPU、Core i7は4つのコアを搭載したクアッドコアCPUです。そのため、Core2 Duoから演算能力が飛躍していっています。

8TFLOPSの演算能力を得るためには演算能力の飛躍が目立つCore i7 4790Kでも約31個必要です。
CPUを31個も搭載できるマザーボード(基盤)はありません。仮にできたとしても31個のCPUを搭載するための広大なスペースが必要です。
それをPCI Expressスロットに差し込むだけで、普通のデスクトップPCの性能を大幅にスケールアップできる「Knights Landing」のパワーがいかにすごいかわかります。

価格は50万円くらいの予想です。歴代のCPUで実現することを思えば非常にコストパフォーマンスの良い製品になるのではないかと思います。

ひとこと

映画業界に導入されれば、今よりも低予算でCG映像を作ることができるようになりそうですね。

仮に個人で、これを利用できるようになったら何に使うか・・やはり動画のエンコードでしょうね。
「Knights Landing」を使えばH.264の高画質エンコードがむちゃくちゃ高速に行えそうです。

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