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ソフトウェア処理の一部をハードウェアに組み込む「Software on Chip」


関連製品:SPARC M10-1, M10-4, M10-4S
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SPARC64™ XII(トゥエルブ)、SPARC64 X+(テンプラス)、SPARC64 X(テン)は、従来ソフトウェア上で行われていた処理を、ハードウェア(プロセッサ)上に組み込む「Software on Chip」により、高速化を実現しています。

10進浮動小数点演算

SPARC64 XII、SPARC64 X+、SPARC64 Xは、高速演算処理「10進浮動小数点演算ユニット」をプロセッサ上に実装しています。

一般的に、コンピュータは2進数で演算処理を行いますが、人間が扱う数値データの多くは10進数です。そのため、従来の10進浮動小数点演算処理は、ソフトウェア上で10進数データを2進数データに変換し、ハードウェア(プロセッサ)上で演算処理を行った後、再びソフトウェア上で2進数データから10進数データに変換する必要がありました。

プロセッサ上に10進浮動小数点演算ユニットが実装されているSPARC64 XII、SPARC64 X+、SPARC64 Xは、ソフトウェア上で2進数データへ変換する必要がなく、10進数データのまま直接演算できるので、高速なデータ処理を実現します。

10進浮動小数点演算は、浮動小数点演算の標準規格(IEEE754)をサポートします。またOracle Databaseで採用されているOracle Numberもサポートしているため、Oracle Databaseのさらなる高速化が可能です。

HPC-ACE(拡張命令セットアーキテクチャ)

SPARC64 XII、SPARC64 X+、SPARC64 Xは、従来のSPARC V9アーキテクチャに対してスーパーコンピュータ用に拡張されたHPC-ACE(High Performance Computing Arithmetic Computational Extension:拡張命令セットアーキテクチャ)を採用しています。

レジスタ拡張

浮動小数点演算レジスタを拡張することで、複雑な演算処理の並列性を高めます。

SPARC V9アーキテクチャには、32本の浮動小数点演算レジスタがあります。複雑な並列演算処理を高速で処理する場合、浮動小数点演算レジスタの本数が十分ではないために、一部のレジスタの内容を一時的にキャッシュに退避させ、再度キャッシュからレジスタへ格納する必要がありました。

SPARC64 XII、SPARC64 X+、SPARC64 Xは、不足していた浮動小数点演算レジスタの本数を、SPARC V9アーキテクチャの4倍である128本まで拡張しました。メモリへのデータ退避、復元の回数が削減されることで、高速化が可能です。

SIMD命令

SIMD(Single Instruction Multiple Data)は、1度に複数のデータに対して演算処理を実行させる技術です。

従来の演算方式では、1度に2個の演算を命令実行していました。SPARC64 XIIでは最大32個、SPARC64 X+、SPARC64 Xでは、最大16個の演算を同時に2命令実行することが可能なため、大量のデータを高速に処理することができます。

Oracle Database 12cでインメモリ処理を行うOracle Database In-Memory オプションはSPARC64 XII、SPARC64 X+、SPARC64 XのSIMDに対応しておりOracle Databaseのさらなる処理の高速化が可能です。

また、アプリケーションの開発環境を提供するOracle Solaris StudioもSIMDに対応しており、SPARC64 XII、SPARC64 X+、SPARC64のパフォーマンスを最大限引き出すようアプリケーションを最適化します。

暗号処理

SPARC64 XII、SPARC64 X+、SPARC64 Xは、暗号演算ユニットを実装しているため、暗号処理のための演算ステップが不要になり、暗号形式は、AES、DES、3DES、DH、DSA、ECC、RSA、SHAをサポートしています。

これら暗号処理はOracle Solaris、Oracle Databaseで使用することが可能です。

(注) SPARC64 XIIのみサポート

Software on Chip対応ソフトウェア

SPARC64 XII、SPARC64 X+、SPARC64 Xの「Software on Chip」を使用できるソフトウェアの詳細は、マニュアルのプロダクトノートでご確認ください。