ロック（プロセッサ）

UltraSPARC Rock プロセッサ

一般情報
デザイン：	サン・マイクロシステムズ
アーキテクチャと分類
命令セット	SPARC V9
物理的仕様
コア	16

Rock (またはROCK )は、サン・マイクロシステムズが開発中だったマルチスレッド、マルチコアのSPARC マイクロプロセッサです。2010年に中止されましたが、 SPARC Tシリーズ(CoolThreads/Niagara)プロセッサフ​​ァミリとは別のプロジェクトでした。

Rockは、Niagara ファミリよりも高いスレッドあたりのパフォーマンス、高い浮動小数点パフォーマンス、および優れたSMPスケーラビリティを目指しました。Rock プロセッサは、バックエンド データベース サーバーなどの従来のハイエンド データ対応ワークロードや、浮動小数点を多用する高性能コンピューティングワークロードを対象としていましたが、Niagara ファミリは、Web サーバーなどのネットワーク対応ワークロードを対象としています。

Rock プロセッサは、64 ビットの SPARC V9 命令セットとVIS 3.0 SIMDマルチメディア命令セット拡張を実装しています。^[1] Rock プロセッサにはそれぞれ 16 個のコアがあり、各コアは同時に 2 つのスレッドを実行できるため、チップあたり 32 個のスレッドを実行できます。Rock で構築されたサーバーは、メモリ システムの信頼性、速度、密度を高めるためにFB-DIMM を使用します。Rock プロセッサは、設計周波数 2.3 GHz の65 nm製造プロセスを使用しています。 ^[2] Rock プロセッサ チップの最大消費電力は約 250 W です。^[3]

Rock の 16 個のコアは 4 つのコア クラスターに分かれて配置されています。クラスター内のコアは 32 KB の命令キャッシュ、2 つの 32 KB のデータ キャッシュ、および 2 つの浮動小数点ユニットを共有します。Sun がチップをこのように設計したのは、サーバーのワークロードでは通常、プロセスやスレッド間でデータと命令の再利用率が高く、浮動小数点演算の数は一般的に少ないためです。したがって、クラスター内の 4 つのコア間でハードウェア リソースを共有することで、面積と電力を大幅に節約できますが、パフォーマンスへの影響は小さくなります。^[4]

2005年、サンはRockプロセッサのハードウェアスカウトと呼ばれる機能を公表した。ハードウェアスカウトは、通常はアイドル状態のチップ実行リソースを使用して、キャッシュミス時にプリフェッチを実行する。^[5]

2006年3月、サンのスケーラブルシステムグループの副社長兼チーフアーキテクトであるマーク・トランブレイは、ゼロックスパロアルト研究所（PARC）でスレッドレベルの並列処理、ハードウェアスカウティング、スレッドレベルの投機についてプレゼンテーションを行いました。^[6] これらのマルチスレッド技術は、Rockプロセッサに組み込まれると予想されていました。

2007 年 8 月、Sun は Rock がトランザクション メモリをサポートする最初の量産プロセッサになることを確認しました。^[7]chkptこの機能を提供するために、2 つの新しい命令 ( 、commit) と 1 つの新しいステータス レジスタ ( ) が導入されましたcps。この命令は、chkpt <fail_pc>トランザクションを開始し、commitトランザクションをコミットするために使用されます。トランザクション中止条件が検出されると、 へのジャンプが<fail_pc>発行され、これをcps使用して理由を判断できます。このサポートはベスト エフォート ベースであり、データの競合に加えて、トランザクションは他の理由によって中止される可能性があります。これには、TLB ミス、割り込み、一般的に使用される特定の関数呼び出しシーケンス、および「困難な」命令 (除算など) が含まれます。^[8]ただし、同期を必要とする多くの (おそらく細粒度の) コード ブロックは、Rock プロセッサのトランザクション メモリ サポートの恩恵を受ける可能性があります。^[9]

2008年2月、マーク・トランブレイはISSCCで「アウトオブオーダーリタイアメント」と呼ばれるユニークな機能を発表しました。その利点には、「従来の命令ウィンドウをこのはるかに小さな延期キューに置き換える」ことが含まれます。^[10]

2008年4月、サンのエンジニアはTransact 2008でトランザクションメモリインターフェースを発表し、その後すぐにアダプティブトランザクションメモリテストプラットフォームシミュレータが一般に公開されることが発表されました。^{[8] [11]}

Rockプロセッサは、Sunが提案した「Supernova」サーバラインで使用されることを意図していました。サーバ仕様の詳細は、OpenSolaris Architecture ReviewケースFWARC/2008/761で公開されました。^{[12] [13]}

ARC 2008/761 の物理リソース インベントリ (PRI) 仕様では、Supernova プラットフォームがIEEE 1275 OpenFirmware、論理ドメイン(LDOM) によるプラットフォーム仮想化、独立システム コントローラ (SC)、および障害管理アーキテクチャ (FMA) ドメイン サービスをサポートすることが示されています。^[14] FMA 機能は、もともと FWARC/2006/141 を参照していましたが、これは FWARC/2008/455 でクローズされ、拡張されて「ルート ドメインで発生する PCI ファブリック エラーを正しく診断する」ようになりました。^[15]

ARC 2008/761では、 PCI Express（PCIe）ホットプラグ対応スロットと、古いPCI eXtended（PCI-X）へのブリッジの両方のサポートが計画されていることが示されました。 ^[16]

「ブロンズ」サーバーはPCIeスロット0～5をサポートします。「シルバー」サーバーはI/Oボード0～1と各ボードのPCIeスロット0～7をサポートします。「プラチナ」サーバーはI/Oボード0～3と各ボードのPCIeスロット0～7をサポートします。「シルバーII」サーバーはPCIeスロット00～19をサポートします。「プラチナII」サーバーはボード0～7と各ボードのスロット0～3をサポートします。^[17]

• AT7180（「ブロンズII」）

SPARC Enterprise AT7180は、最大32個のハードウェアスレッドを処理するシングルソケットモデルであると推測されていました。^[18]

• AT7280 (「ブロンズ II」)

SPARC Enterprise AT7280は、最大64のハードウェアスレッドを処理するデュアルソケットモデルであると推測されました。^[19]

• AT7480 (「シルバーII」)

SPARC Enterprise AT7480は、オープンブートファームウェアを搭載したPCI Expressバスアーキテクチャに基づいており、最大128個のハードウェアスレッドを処理できると報告されているクアッドソケットモデルであると推測されていました^[20]。

• AT7880（「プラチナII」）

SPARC Enterprise AT7880は、オープンブートファームウェアを搭載したPCI Expressバスアーキテクチャに基づいており、最大256のハードウェアスレッドを処理できると報告された8ソケットモデルであると推測されていました^{[21] 。AT7880には8つの独立したCPUボードがあり、それぞれに}Sun Neptuneマルチスレッド10ギガビットイーサネットチップが1つ搭載されていました^{[17] 。}

2005年2月、サン・マイクロシステムズのCEO、スコット・マクニーリーは、ロックの「テープアウト」は予定通りその年の後半に行われるだろうと述べた。^[22]しかし、このテープアウトは最終的に2007年1月に延期された。^[23]

2007年4月、サンのCEO、ジョナサン・I・シュワルツは、 BGAパッケージのRockチップ（UltraSPARC RKと名付けられている）の画像をブログに投稿し、Solarisを実行する単一システムで256テラバイトの仮想メモリを処理できることを明らかにした。^[24]翌月、サンは、オペレーティングシステムであるSolarisを正常に起動できるRockチップを開発したと発表した。^[25]同年8月、サンはRockアーキテクチャでのトランザクションメモリの使用に関する詳細を公開した。^[26]しかし、「完全に新しい設計であり、その独自性と複雑さを考慮した」結果、Rockのリリースは2008年または2009年に延期された。^[27]

2008年、マーク・モイアはサン・ラボのオープンハウス2008で「Rockのトランザクションメモリとその活用方法」を発表し、トランザクションメモリとスカウティングスレッドについて議論し、これらが低速プロセッサの大量のスレッド数の革新的な使用では解決できなかったコンピューティングの問題をどのように軽減したかを説明した。^[28]その年の9月、OpenSolarisプロジェクトはRockベースのSuperNovaプログラムをサポートするコードの統合を開始した。^[29]

2009年1月、サンのCEOジョナサン・シュワルツは、Rockは2009年のリリースに向けて順調に進んでいると発表した。^[30] 2009年3月10日、デイブ・ダイス、ヨッシ・レブ、マーク・モイア、ダン・ナスバウムは、プログラミング言語とオペレーティングシステムのアーキテクチャサポートに関する第14回国際会議（ASPLOS '09）で「商用ハードウェアトランザクショナルメモリ実装の初期経験」を発表した。彼らは2009年に「新しい商用マルチコアプロセッサの2つの試作リビジョンのハードウェアトランザクショナルメモリ（HTM）機能の経験」を発表した。^{[31] [32] [33]}

2009年4月20日、サンとオラクルは、オラクルがサンを買収するという最終契約を締結したことを発表しました。6月12日のサンのブログの投稿では、2009年7月14日にハンブルクOpenSolarisユーザーグループミーティングでROCKに関する技術的なNDAのみのプレゼンテーションが行われることが発表されました。^[34]

2009年6月15日、ニューヨークタイムズは「サンの計画について説明を受けた2人」がRockプロジェクトは中止されたと語ったと報じた。サンはコメントしなかった。^{[35] [36]} 2日後、EEタイムズは「サンは[Hot Chips 21に] Rockに関する論文を提出しなかったため、同社がチップを中止したのではないかとの憶測が広がった」と報じた。^{[37] 2009年6月24日、第36回}国際コンピュータアーキテクチャシンポジウムで「投機的スレッディングと並列化」に関するプレゼンテーションで「サンのROCKプロセッサに実装された新しいパイプラインアーキテクチャ」が取り上げられた。^[38]

2009年8月6日、RockのサポートはOpenSolarisプロジェクトから削除されました。^[39] 2009年8月13日、カナダのカルガリーで開催された第21回ACMアルゴリズムとアーキテクチャにおける並列性シンポジウムで、Fuad Tabba、Mark Moir、James Goodman、Andrew Hay、Cong Wangによる「NZTM: 非ブロッキングゼロ間接トランザクションメモリ」に関するプレゼンテーションが行われました。NZSTMアルゴリズムのパフォーマンスは、Sunの次期Rockプロセッサで評価されました。^{[40] [41]} 2009年9月11日、The Registerは、当時Sunの顧客とパートナーに示されていたSPARCプロセッサのロードマップからRockプロセッサが除外されたと報じました。^[42] 2009年9月15日、Yossi LevとMaurice Herlihyによる論文「tm_db: A Generic Debugging Library for Transactional Programs」が、ノースカロライナ州ローリーで開催された第18回国際並列アーキテクチャおよびコンパイル技術会議（PACT）で発表されました。^{[43] [44]}

2009年10月26日、デイブ・ダイス、ヨッシ・レブ、マーク・モイア、ダン・ナスバウムは、プログラミング言語とオペレーティングシステムのアーキテクチャサポートに関する第14回国際会議（ASPLOS '09）で発表された、以前に公開された論文「商用ハードウェアトランザクションメモリ実装の初期経験」を拡張しました。^[45]

2010年1月27日、オラクルはサンの買収を完了したことを発表した。2010年4月5日、デイブ・ダイス、ヨッシ・レブ、ヴィレンドラ・マラテ、マーク・モイア、マレク・オルゼフスキー、ダン・ナスバウムは、第22回ACM アルゴリズムとアーキテクチャの並列処理シンポジウム（SPAA 2010）で発表される論文「ハードウェアトランザクションメモリの活用による並行アルゴリズムの簡素化」を発表した。^{[46] [47]}

2010年4月5日、デイブ・ダイスとニール・シャビットは、SPAA 2010で発表される論文「TLRW: 読み取り/書き込みロックの復活」を発表した。^{[46] [48]} 2010年5月12日、ロイターは、OracleがSunを買収した際にOracleのCEOラリー・エリソンがRockプロジェクトを中止したと報じ、エリソンの次の発言を引用している。「このプロセッサには2つの驚くべき長所があった。それは、信じられないほど遅く、大量の電力を消費することだった。非常に熱かったので、プロセッサを冷却するために約12インチの冷却ファンをその上に取り付けなければならなかった。そのプロジェクトを続けるのは狂気の沙汰だった。」^[49]

• 「Sun の Rock CPU は Oracle にとって貴重な存在になるかもしれない」。IEEE Spectrum。2009 年 6 月 1 日。2013 年 4 月 15 日時点のオリジナルよりアーカイブ。