2016年も2カ月半ほどが経過し、今年のプロセッサやソフトウェアのトレンドが見えてきた。そこで、今回は、ハードウェアとOSについて解説をしていく。

Intelのプロセッサ

サーバー向けのプロセッサとしては、2月～3月にBroadwellベースのXeon E5 v4シリーズのリリースが予定されている。先日発表されたHP Enterprise（HPE）のSynergy 620/680は、プロセッサとしてはXeonとしか明記されていないが、Xeon E5 v4が発表され次第リリースすることになっている。

現在のXeon E5 v3シリーズは、Haswell世代のプロセッサということで、22nmプロセスで製造されている。最大コア数としては18コア/36スレッド（2.1GHz）、最大動作クロックとして3.7GHz（4コア/8スレッド）などの製品がリリースされているほか、特定ユーザー向けに4GHzを超えるプロセッサも提供されている。

Broadwellは14nmプロセスで製造されているため、大幅にコア数が増えるのかと思っていたが、現状の予想では最大22コア/44スレッドにとどまるだろうとされている。ただし、L3共有キャッシュメモリに関しては55MBになるだろう。動作クロックに関しては、スタンダード製品が2GHz台、ハイパフォーマンス製品が3GHz～4GHzとなる。Haswell世代と同じように、クロック数が上がればコア数が少なくなる、というトレードオフの関係は変わらない。

Intelでは、Amazon Web Services（AWS）、Microsoft Azure、Facebook、Googleなどに対して、特別なプロセッサを提供することが多くなっている。一般的なユーザーに対しては、幅広い環境で利用できるようにコア数、消費電力などのバランスを取っているのだが、各社のデータセンターで利用する場合は、個々のデータセンターの環境にあわせるために、このバランスを崩しても、コア数を増やしたり、高い動作クロックを目指したりと、ある意味ピーキーなプロセッサを提供しているわけだ。

この流れの中で、昨年買収したAlteraのFPGAをXeonに統合し、特別な顧客に提供するプロセッサとして、Broadwell世代Xeonの1バリエーションとしてリリースすることも計画している。

4～5年後にFPGAのライブラリがそろってきて、企業でもFPGAが活用できる環境が整うなら、FPGA搭載のXeonが汎用プロセッサ化する可能性はある。ただ、本当にエンタープライズの業務で役立つFPGAライブラリがそろってくるのかは不透明だ。個人的には、FPGA搭載Xeonが汎用プロセッサになるとは思えない。

なお、現在、デスクトップやノートPCに提供されている14nmプロセスのSkylake世代（第6世代のCore iプロセッサ）をサーバー向けにしたXeon E5は、2017年になるだろう。今後は、最新のデスクトップ/ノートPC向けのプロセッサより1～2年遅れでサーバー向けプロセッサがリリースされる、というスケジュールになっていくだろう。

Intelでは、Skylakeの次にKaby Lakeというプロセッサを計画している。Kaby Lakeに関しては、Skylakeの改良版という位置づけで、GPUなどの一部が改良されるだけのようだ。製造プロセスも14nmプロセスが採用されている。Kaby Lakeのリリースに関しては、2016年の第4四半期になると言われている（2017年にずれ込む可能性もある）。

また2017年には、10nmプロセスのCannonlakeがリリースされるといわれている。しかし、微細化プロセスの量産化に関するハードルが高くなっている現状では、2017年にリリースするのは難しいかもしれない。

14nmプロセスでは、Broadwell、Skylake、Kaby Lakeと3世代のプロセッサがリリースされる。やはり、10nmプロセスでも、Cannonlakeなど3世代のプロセッサがリリースされることになりそうだが、このあたりは、プロセスの微細化が難しくなっていること、量産にかかる半導体工場への投資コストが巨額になっていることが理由だろう。

ある意味、単にプロセスの微細化でプロセッサを開発していくのに、限界が見えてきているのかもしれない。もしかすると、ここ数年で異なるアーキテクチャやデザインのプロセッサが出てくる可能性はある。

サーバー向けのXeonに関してだが、Windows ServerなどがTPM（Trusted Platform Module）を利用するようになっている。セキュアな仮想マシンをサポートするために、TPMやUEFIなどが必要になったようだ。こういったことを考えれば、サーバーでもTPMやUEFIなどが必須の時代になってきているのかもしれない。

サーバーのパフォーマンスを大幅に引き上げるデバイスとしては、ストレージのフラッシュメモリ化がある。CPUやメモリの高速化だけでは、サーバーシステム全体のパフォーマンスを上げることができなくなっているからだ。

SATA/SASインターフェイスのSSDでは、インターフェイスの速度（SASは12Gbps、SATAは6Gbps）がボトルネックになる。そこで、PCI Express（PCIe）に直結したNVMe接続のフラッシュストレージに注目が集まっている。

Xeon E5 v3がリリースされた後から、徐々にNVMeインターフェイスのフラッシュストレージが供給されてきている。パフォーマンスに関しては、PCIe Gen3×4を使用した場合、4GB/秒と非常に高速だ。

NVMeは、2.5インチドライブ形状、PCIExpressスロットの挿すタイプなどが出ている。PCIExpressスロットに挿すタイプは、ある程度の大きさがあるため、大容量のフラッシュストレージを構築することができる。