ARMサーバ入門【後編】
発展途上のサーバ用ARMプロセッサ 導入前に理解すべきポイント
拡張性に優れたARMプロセッサ。急速に進歩する一方、現時点での導入には幾つかの制約を理解しておくことが重要だ。同技術のデメリットと今後の展望を解説する。
前回の「消費電力をIAサーバ比90%削減するARMサーバの可能性」に続き、現時点でのARMサーバのメリットと限界について解説する。
ARMプロセッサの各コアの純粋な処理能力は、従来のIntelチップやAMDチップよりも低いが、電力・冷却要求が低いおかげで、従来型プロセッサでは不可能なレベルのサーバ拡張性を実現できる。例えば、米Tileraの「TILE-Gx」プロセッサファミリーでは、1個のチップに16~100個のコアを搭載できる。
しかも、1台のサーバに多数のプロセッサを組み込むことが可能だ。例えば、米SeaMicroの「SeaMicro SM10000-64-HD」には数十個のIntel Atomプロセッサが組み込まれ、1台のシャーシで768個のコアを提供する。2個の8コア(あるいは12コア)プロセッサを搭載した標準的な1Uラックサーバとは大きな違いだ。理想的なケースでは、SeaMicro SM10000-64-HDのようなシステムは1台で60台の従来型サーバを置き換え、消費電力とシステムの重量を4分の1に、設置スペースを6分の1に削減できる。
「データセンターの電力・冷却」関連記事
ARMプロセッサはまだ発展途上
しかし注文書を送るのはまだ早い。ARM技術は急速に進歩しているが、まだ十分に成熟しているとはいえないからだ(関連記事:ARMアーキテクチャはどのように進化してきたのか?)。次のIT機器更新計画にARMサーバを含める前に、現時点での制約を理解しておくことが重要だ。
まず、複数のARM標準が開発されている。ARMプロセッサはメインストリームのプロセッサとは開発形態が異なる。IntelあるいはAMDのプロセッサを搭載したサーバを購入した場合は、そのサーバのプロセッサの製造元はIntelあるいはAMDだという安心感がある。しかしARMサーバ(あるいはARMプロセッサを搭載したその他の機器)を購入する場合、そのプロセッサは英ARM Holdingsによって生産されたものではない。ARMアーキテクチャはメーカー各社にライセンスされており、各社は独自にARMベースのCPUを開発するのだ。
ARMプロセッサを開発しているメーカーは何社かあり、各社はライセンスを受けたARMプロセッサに独自の工夫を施しているため、これらのプロセッサの機能は若干異なる。
ARMプロセッサが克服しなければならないもう1つの障害が「パフォーマンス」だ。現行のARMプロセッサは32ビットだ。これは、アクセスが激しいデータセンターサーバには向いていない。しかしARM Holdingsは2011年10月、64ビットのコアを開発中だと発表した。ARMプロセッサのライセンシー各社は例外なく64ビットのライセンスを受けることになるだろうが、ライセンシーが新しいARMアーキテクチャをどのように開発するのかを正確に予測するのは不可能だ。
一例を挙げると、米Applied Microが開発中のARMベースのチップ「X-Gene」はSoC(System on a Chip)として動作する。1個のチップ上に複数のARMコア(コア数は明らかにされていない)、2個の10GbE(ギガビットイーサネット)ポート、SATAストレージコントロール、仮想化機能が搭載される。X-Geneチップまだ発売されていないが、Applied Microでは2012年末までにチップの生産を開始する予定だとしている。
さらに、OSおよびワークロードの影響も考慮する必要がある。ARMプロセッサおよびARMベースのサーバには、それに適したOSが必要となる。コンシューマー向けハードウェアであればAndroidや米AppleのiOSといったOSを利用できるかもしれないが、これらのOSはサーバには不向きだ。LinuxはARMをサポートする見込みだが、Windows Server 2008 R2などの各バージョンは、少なくともWindows 8のリリースまではARMプロセッサをサポートしない。また現行のARMプロセッサは、Webサーバなどのそれほど複雑でないワークロード向けであり、当分の間、ARMサーバ上に高性能データベースアプリケーションを配備するのは無理かもしれない。
ARMサーバの将来は意外と近い
こうした課題が残されているものの、大規模なARMサーバが各社のプロジェクトで登場しつつある。例えば、Hewlett-Packard(HP)の「Project Moonshot」では1台のラックで2800個の米Calxeda製「Energycore」プロセッサを使用する。HPの「Redstone」プロジェクトなどの将来プロジェクトでは、他のARMタイプのプロセッサが採用される可能性もある。ハードウェアとソフトウェアの改良が進み、1台のシャーシ内で膨大な数のARMプロセッサを利用できるようになれば、少なくとも一部のワークロードに関しては極めて競争力の高いコンピューティングプラットフォームがデータセンターに出現することになりそうだ。
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