使わない部分の電力消費を「ゼロ」にする。一見単純なことのように思えますが、これだけで大幅な省電力化につながります。インテルは、2006年に発表したインテル® Xeon® プロセッサー 5100 番台およびインテル® Xeon® プロセッサー 5300 番台においてインテル® Core™ マイクロアーキテクチャーによる緻密な電力管理を実現し、さらに2007年、インテル® Xeon® プロセッサー 5400 番台で採用された "45nm プロセス技術" では、リーク電力を大幅に削減しました。その45nm プロセス技術を基盤として、アーキテクチャーの洗練化が図られたインテル® Xeon® プロセッサー 5500 番台では、負荷と電力消費の緻密な最適化を自らの判断で行う『自律的な省電力』が実現されています。
プロセッサーの省電力化を阻む要因のひとつがトランジスターのリーク電力です。それを大きく削減することに貢献したのが、45nm プロセス技術です。インテル® Xeon® プロセッサー 5500 番台では、45nm プロセスの省電力メリットを最大限引き出すために、100 万個以上のトランジスターを電力制御に割り当てられています。これにより、各コアに対する電力消費や 温度状態の監視と、それに基づくクロック/電圧のリアルタイム制御といった機能が実現されています。そうした電力機能を駆使して緻密で自律的な省電力機能 を実現しているのが "インテル® インテリジェント・パワー・テクノロジー" です。
出典: SPECjbb*2005 を用いたインテル社内による測定 (2007年8月現在)。
構成項目についてはこちらをご確認ください。
負荷に応じてダイナミックに電力を制御する技術は元々、バッテリー持続時間や省電力運用への要件が厳しいノートブックPC向けプロセッサーの開発の中で熟成されてきました。インテル® インテリジェント・パワー・テクノロジーの主要技術のひとつであるパワーゲートは、45nm プロセス技術とコアごとに実装された電力制御回路により、アイドル状態のコアだけを「消費電力ほぼゼロ」にすることができます。また、インテル® インテリジェント・パワー・テクノロジーは、プロセッサーだけでなく、DDR3 メモリーに搭載された温度センサーなどと連携した、システムレベルでの緻密な電力管理を可能としています。
インテル® インテリジェント・パワー・テクノロジーの効果は、アイドル時の消費電力を見れば容易に知ることができます。まず、インテル® Xeon® プロセッサー 5300 番台と2007年に登場したインテル® Xeon® プロセッサー 5400 番台、つまり 65nm プロセス世代と 45nm プロセス世代の比較では、50W から 16W へと電力消費が大幅に減っています。そして、より深い省電力ステートが追加された最新のインテル® Xeon® プロセッサー 5500 番台では 10W と、さらに低減されています。このことから、45nm プロセス技術の採用により省電力化が一気に加速したということがいえます。
さらに、省電力状態への移行および省電力状態からの復帰にかかる時間もインテル® Xeon® プロセッサー 5300 番台の 10 マイクロ秒から、2 マイクロ秒以下へと大幅に高速化されています。これにより、性能への影響を抑えながら、常に最適な電力消費で動作することができます。†
サーバーのワークロードは時々刻々と変化しています。例えばメールサーバーの場合、負荷が集中する時間帯として、社員の出勤後や退社前、バッチ処理やバックアップを実行している夜間の一部が考えられます。それ以外の時間帯では、システムが低負荷、あるいはアイドル状態になっているケースが多いでしょう。インテル® Xeon® プロセッサー 5500 番台は、負荷の状況を自律的に判断することで、求められる性能に見合った理想的な電力消費を維持します。もちろん、プロセッサーに搭載された電力制御機能 を手動制御して、企業の IT 管理ポリシーに従った省電力運用が可能です。このように、インテル® Xeon® プロセッサー 5500 番台に集積された先進の省電力機能を駆使することで、生産性を向上させながら電力コストを抑えることができるようになります。
本グラフは、一般的なメールサーバーにおける CPU の使用効率の相対的な推移を図示する目的で作成されたものであり、実際の結果を表すものではありません。一般的な勤務時間である、正午から午後1時までの昼食時の休憩時間を含む平日の午前9時から午後5時までを想定。
インテル® Xeon® プロセッサー 5500 番台の高性能を支える 3 つのテクノロジーをデモムービーで紹介。
† インテル® Xeon® プロセッサー 5300 番台のデータは、インテル® Xeon® プロセッサー X5365 (B-3ステッピング)、インテル® Xeon® プロセッサー 5400 番台のデータはインテル® Xeon® プロセッサー X5470 (E-0ステッピング)、インテル® Xeon® プロセッサー 5500 番台のデータはインテル® Xeon® プロセッサー W5580 (D-0ステッピング) にそれぞれ基づきます。アイドル時の消費電力は、インテル® Xeon® プロセッサー 5500 番台では C6 ステート時、インテル® Xeon® プロセッサー 5300/5400 番台では、C1E ステート時。C6 ステートは、OS によるサポートが必要であり、製品によってサポートの有無が異なります。省電力状態への移行および省電力状態からの復帰にかかる時間の高速化は、C1E ステート終了時の動作モードの遷移に掛かるレイテンシーおよび P- ステートへの移行に掛かる PLL ロックタイムに基づきます。
性能に関するテストや評価は、特定のコンピューター・システム、コンポーネント、またはそれらを組み合わせて行ったものであり、このテストによるインテル製品の性能の概算の値を表しているものです。システム・ハードウェア、ソフトウェアの設計、構成などの違いにより、実際の性能は掲載された性能テストや評価とは異なる場合があります。システムやコンポーネントの購入を検討される場合は、ほかの情報も参考にして、パフォーマンスを総合的に評価することをお勧めします。インテル製品の性能評価についてさらに詳しい情報をお知りになりたい場合は、http://www.intel.co.jp/jp/performance/resources/benchmark_limitations.htm を参照してください。
