AMDの新サーバCPU「第2世代EPYC」の凄さとは、企業はどこまで生かせるか：ベンチマークで世界記録を更新

AMDの新サーバCPU、「第2世代EPYC（エピック）」が、ユーザーからの熱い注目を集めている。CPU性能、コア密度、I/O性能、価格性能比など、分かりやすいメリットをもたらすからだ。だが、新CPUの恩恵をどこまで享受できるかどうかは、「何に載せるか」に大きく依存するという。具体的にはどういうことなのだろうか。日本AMDの中村正澄氏とDell Technologiesの岡野家和氏に話を聞いた。

　2019年8月にAMDが正式発表したサーバCPU「EPYC（エピック） 7002シリーズ」（以下、第2世代EPYC）に、ユーザーの熱い視線が注がれている。

　2019年8月7日（米国時間）に米国で開催された製品発表イベントでは、発表前から活用してきたTwitter社が、これまで使ってきたCPUに比べ、TCO（Total Cost of Ownership）を25％削減できると説明した。主要パブリッククラウドベンダーによる採用も進んでいる。Amazon Web ServicesとMicrosoft Azureは、第2世代EPYCを使ったサービスを、新サーバCPUの正式発表前から展開してきた。また、Google Cloud Platformは、新CPUを使う仮想マシンの提供を同日に開始した。

　こうした、性能やコストパフォーマンスを厳しく評価するユーザーが、こぞっていち早く採用を決めているという事実が、第2世代EPYCの魅力を端的に示している。日本AMDにも、ユーザー企業からの第2世代EPYCに関する直接の問い合わせが相次いでいるという。

　一方、サーバベンダーとして、第2世代EPYCを活用した「PowerEdge」サーバとソリューションの提供に注力しているのがDell Technologiesだ。新CPUに合わせて新設計のサーバを、幅広いラインアップで投入した。

　第2世代EPYCの凄さとは何か。この注目される新サーバCPUを、一般ユーザー企業はどう生かせるか。日本AMDの中村正澄氏とDell Technologiesの岡野家和氏に、アイティメディア ＠ITの三木泉が話を聞いた。

GoogleやTwitter社も採用　第2世代EPYCが注目されるワケ

――「第2世代EPYC」は最近のハードウェア関連ではまれに見る盛り上がりを見せています。端的に言ってなぜ注目されているのでしょうか。

AMDの中村正澄氏

中村氏　非常に高い性能を出していることと、新しい選択肢を提供したことの2つでしょう。サーバ用CPUは供給ベンダーが限られる状況で、製造プロセスがしばらく14ナノメートルのまま停滞していました。ムーアの法則はスローダウンしているといっていい。そんな中、AMDは新しい考え方を導入することで性能を2倍に上げました。高い性能と新しい選択肢に対し、ユーザーは大きな期待を抱いているのだと思います。

――GoogleなどのクラウドプロバイダーやTwitter社のように大規模ユーザーを抱える企業も歓迎のコメントを出しています。これはコストパフォーマンスが良いからでしょうか。

中村氏　従来サーバのプロセッサは大きなLSIを作ることで市場のニーズに応えてきました。AMDの新しい考え方はプロセッサを分割して「大きなLSI相当の機能を提供する」というものです。第1世代EPYCは同じチップを4つ載せるアプローチでした。第2世代は異なるI/OダイとCPUダイを混在させるアプローチで性能を出しました。第1世代の設計には4年、第2世代にも2年以上の期間がかかっています。

――なぜ設計変更したのでしょうか。変更によるメリットを教えてください。

中村氏　4つのLSIに分割して作ると大きなLSI（モノリシックダイ）で作るのに比べて、AMDの試算で約6割製造コストを抑えることができます。7ナノメートルの製造コストは上がってきているので、分けて作ることで製造コストを抑えながら性能を上げていくことができます。また、サーバで求められるI/Oの機能やメモリの機能、I/O帯域、メモリ容量、RAS機能といったCPUの担当領域ではない部分はプロセッサとは別に14ナノメートルで作ります。

岡野氏　結果的に第2世代ではホップ数も減るということですよね。

中村氏　はい。従来はメモリコントローラーが1つのLSIに入っていて、そこにメモリとCPUがアクセスしていました。同じプロセッサ内でなら良いのですが、隣のプロセッサ／ダイにアクセスする場合、時間がかかっていたのです。第2世代ではこれらを1つにまとめ、どのコアからのアクセスも同じ間隔で処理します。これによりホップ数が削減されました。今後はAMDのこのアプローチが主流になると考えています。

PowerEdgeサーバでもAMDの最新技術を積極的にサポート

岡野氏　サーバに必要なRAS機能が、メモリとI/Oのダイにあることは大きいと思います。

中村氏　アーキテクチャは他社製品も同じなのですが、AMDはそれをバラバラにしたことがポイントです。高密度な最新プロセッサは7ナノメートルで積極的に、そこまでのプロセス技術が必要でないところは14ナノメートルにして、そのハイブリッドでやっていく点は賢いところだと思っています。

岡野氏　セキュリティに関しても強化されていますよね。

Dell Technologiesの岡野家和氏

中村氏　はい。EPYCプロセッサにはArmの32bitマイコンが入っていて、これがセキュリティの処理を専用に行います。ハードウェアによるメモリの暗号化エンジンがあり、メモリのイメージを暗号化します。これにより、例えば、セキュリティプロセッサに暗号鍵を管理させ、仮想マシンごとに暗号鍵を変えて、仮想マシン同士のデータのやりとりを隔離するといったことができるようになります。

――クラウドプロバイダーもそうしたセキュリティチップを使うことに積極的になっています。そういう意味でもEPYCは関心を集めています。

岡野氏　PowerEdgeサーバでも、中村氏が先述したSME（Secure Memory Encryption：メモリ暗号化）と、SEV（Secure Encrypted Virtualization：仮想マシン暗号化）をシステムレベルでサポートしています。Dell Technologiesではセキュリティにトータルで取り組んでおり、エンタープライズキーマネジメントとして暗号鍵の一括管理などに対応する製品も展開しています。チップが提供する新しいセキュリティ機能も積極的に取り込んでいく方針です。

「全く新しい世代のサーバ製品を提供する」

――第2世代EPYCが持つCPUやメモリのパワーは、どのように生かされるのでしょうか。

アイティメディアの三木泉

中村氏　AMDは2つの戦略を考えています。1つは2ソケット向けの「Leadership」で、高性能でバランスのとれたものを追求するという従来通りの戦略です。もう1つは、スペックに妥協しない1ソケットを目指すという「No Compromise」です。今まで1ソケットというと「安くてそれなり」という評価が多かったと思いますが、AMDは1ソケットでありながら高性能を目指します。

　既にEPYCは1ソケットでありながら他社製品よりもコア数は多くなっています。ソケットライセンスにすればコストが下がるし、性能も上げられます。無駄な回路が減るので消費電力も下がります。PCIeのI/Oレーンが足りない場合は、スイッチでレーン数を増やさなければなりませんが、AMDは1CPUで128レーンもあるので直接I/Oを接続でき、遅延を抑えられます。

――仮想統合もやりやすくなるし、インメモリデータベースの処理もやりやすくなる。最近のGPUを活用した機械学習やAI（人工知能）でも効果がありそうですね。サーバ側からは、どのような展開が考えられますか。

岡野氏　2つポイントがあります。1つはコアの数。第1世代EPYCが登場したときも、VMware仮想化、HCI（ハイパーコンバージドインフラ）などソケットライセンスの用途に向けて「Dell EMC vSAN Ready Node」としてソリューションの提供につなげています。今回はコア数がさらに2倍ですから、この用途にさらに効くと考えており、第2世代EPYCベースのPowerEdgeでvSAN Ready Nodeはもちろん、新たに「Azure Stack HCI Ready Node」も展開していきます。

　もう1つは、I/Oやメモリ周辺。I/Oとメモリの速度が上がることはシステム全体の速度に影響しますから、システムベンダーとして非常に重視しています。第2世代EPYCを載せるため、新たにシステムごと作ったサーバでのみ提供されるメリットです。

　加えて、GPUへの取り組みもあります。GPUを搭載したVDI（仮想デスクトップインフラ）や機械学習などにも活用できるため、今回のAMDベースサーバ全ラインアップで出荷と同時にGPUをサポートするなど、これまでになく注力しています。

――他社は第1世代EPYC用システムボードも用いるようですが、Dell Technologiesの場合は、第2世代に最適化したシステムボードしか使わないということですね。

岡野氏　はい。これは言い方を変えるとPowerEdgeの世代を1つ上げるということです。全く新しい世代のサーバ製品を提供するということ。サーバベンダーとして、AMDの新しいプロセッサがでるタイミングでそれ以外のさまざまな部分を新しい世代に切り替えていく予定です。

ベンチマークで世界記録を更新、さまざまユースケースに対応

――ユーザーメリットという点で、第1世代と第2世代の最大の違いは何でしょうか。

中村氏　まずはスピード。第1世代でサポートするDDR（Double Data Rate）は2666MT/sですが、第2世代では3200MT/sに上がっています。従来の2倍のスピードである16Gbpsを実現するPCI Gen4のサポートや高速インターコネクトとしてのxGMI（inter-chip global memory interconnect）の実装もスピードアップに貢献しています。

――具体的にはどの程度の性能向上が見込めるのですか。

中村氏　製品発表時点で、80個のベンチマークで世界記録を達成しました。HPC（ハイパフォーマンスコンピューティング）、エンタープライズ、クラウドといったさまざまな分野でのベンチマークであり、広い用途で利用できると言えます。ESI、Altair、LS-DYNA、Siemens、ANSYSといったものづくり系のシミュレーションソフトでも、従来比で2倍近い性能を出しています。

――20％ではなく2倍ですからね。

中村氏　AMDでもここまで性能を上げてくるケースというのは珍しいことです。プロセッサの性能を上げるにはプロセスを変えたりアーキテクチャを変えたりして10％向上でも大変です。今回は7ナノメートルに大きくジャンプしたことでコア数が2倍に増えました。さらにアーキテクチャの見直しをしたことで実現したものです。恐らく次はこんなに上がらないかもしれません（笑）。

CPUとメモリのパワーをサーバベンダーとしてどう生かすのか

――こうした飛躍をサーバベンダーとしてはどう生かすのでしょうか。

岡野氏　大きく2つあります。1つは、お客さまの用途を意識した上で製品のラインアップを見直したことです。第1世代EPYCは「1ソケットのゲームチェンジャー」を意識したラインアップでしたが、第2世代ではこれだけのCPUパワーアップとI/O周りでの改善があるのでそれを生かします。具体的には、従来の1ソケット2機種（R6515、R7515）と2ソケット1機種（R7525）に加え、新たに2ソケット1機種（R6525）、2ソケット4ノード1機種（C6525）も合わせた計5機種を展開します。

　2つ目はユーザー目線で5つの領域でのソリューション提供を強化することです。5つの領域とは、「Data Analytics（データ解析）」「SDS（ソフトウェア定義ストレージ）」「HPC」「仮想化／VDI」「NFV（Network Functions Virtualization）」です。

　既にHPCでは、「Dell EMC Ready Solutions for HPC」のポートフォリオ強化という形で、新たに第2世代EPYCベースのサーバが選べます。C6525はHPCクラスタの計算ノードを念頭に設計されていますし、メモリやI/O帯域重視のノードならR6525、I/Oノードやストレージノードは1ソケットのR6515やR7515など、適材適所で第2世代EPYCのパフォーマンスとコスト効率を提供できます。また、Data Analyticsなら「Hadoop」「Apache Spark」「TensorFlow」向けソリューションを、仮想化／VDIならGPUも含めたISVごとのソリューションを、SDSでは抜本的なラインアップ強化を行うなど、従来AMDサーバで提供できていなかった展開をします。

中村氏　新しいチップセットが出ると、プラットフォームを作り、ハードウェアを完成させて、OSを動くようにし、アプリケーションの検証を行う……といった作業が必要です。発表直後のこの時期にこれだけのソリューションがそろうのは「さすがDell Technologies」という気がします。

――PCIe Gen4対応は1つのトピックですが、Gen3からGen4への移行メリットはどこにありますか。

中村氏　PCIe Gen4に対応したNVMeによりパフォーマンスが向上します。期待していたよりも対応が速く、製品発表のときには既にGen4対応NVMe製品が出ていました。イーサネットカードやGPUカード、FPGAカードにも対応製品がでています。AMDのGPGPUもGen4対応をしています。PCIe Gen4対応は、x86分野ではAMDが初となります。AMDが対応したことで市場が盛り上がっている状況だと思います。

岡野氏　Dell Technologiesでも当然積極的に対応していく予定です。サーバでPCIe Gen4というと今はどうしてもHPCでのInfiniBandの話ばかりになりがちですが、例えばブロードコムさんはPCIe Gen4ベースの第7世代Fibre Channelを8月にリリースしています。データセンターIT全体の方向性と言えます。

次世代PowerEdgeサーバのメリットとは

――PowerEdgeサーバは次世代に向けて切り替えを行っていくとのことでした。AMDプロセッサに関連して強化された点は何でしょうか。

岡野氏　これまで標準NIC（ネットワークインタフェースカード）はDell Technologies独自のものでしたが、今後はOCP 3.0準拠のメザニンカードに変えていきます。これによりPowerEdgeサーバへの採用のスパンが速くなり、より多くの選択肢ができます。今後、より多岐にわたるNICを搭載できるようにしていきます。

　ストレージコントローラーも、弊社のRAIDコントローラー「PERC」が新しいものに切り替わっています。この他、新しい世代のPowerEdgeはこの後も続々とDell Technologies独自のイノベーションを追加していく予定です。

――エアフローの改善も行ったということですが。

岡野氏：はい。2ソケットサーバでの内部構造を、より左右バランスが意識された設計に変わり、いわゆるL字型マザーボードからT字型へ改良されました。これは「TDP 240W」のCPUや「TDP 300W」のGPUを念頭に置いたもので、冷却効率をさらに高めることができます。筐体内のPCIeシグナルの改善も実現しています。

――最後にメッセージをいただけますか。

中村氏　AMDはしばらく停滞していた時期がありました。2年前に第1世代EPYCを出してサーバ分野に戻ってきました。今回、第2世代として大きく性能を上げる製品を出すことができました。AMDはサーバにコミットしていきます。今後もEPYCプロセッサを作り続けていきます。安心して使っていただきたいと思います。ITの分野は一度後れを取ると成功しにくくなります。新しい技術を積極的に採用することで伸びていく、そのために最新技術の選択肢の1つとしてAMDを検討してほしいと思います。

岡野氏　Dell Technologiesとしてもエンタープライズのお客さまにこそ使っていただきたいです。TCOやROI（費用対効果）への影響など、非常に分かりやすいベンチマーク結果が出ています。これまでのお客さまの反応から、「検証いただいたら気に入っていただける」という自信もあります。セキュリティの観点でも、AMDのSEVやSMEに加えて、PowerEdgeサーバそのもののセキュリティもさらに強化されています。ROIやサポート、セキュリティなど、エンタープライズの情報システム部門が重視する要素は、ここ数年で特にDell Technologiesがご評価いただいている分野です。ぜひ試していただければと思います。

提供：デル株式会社
アイティメディア営業企画／制作：＠IT 編集部／掲載内容有効期限：2019年11月9日