データセンターを水中に沈める

  • By Eric Esteve
  • 2nd 2 2016
Microsoftがデータセンターを水中に沈めて光ファイバを使用してデータを地上に転送するプロジェクト(コードネーム:Natick)をテストしていることをご存じでしたか?このプロジェクトは奇妙に思えますが、その唯一の理由は消費電力にあります。実のところ、米国にある既存のデータセンターは既に国内の消費電力の2.5%を占めており、Ciscoによると、データトラフィックは毎年60%増加し続け、この数値は将来膨大なものになることが予想されています。このためMicrosoft Researchでは、海底にデータセンターを設置することが可能であるかどうかを調査しています。消費電力問題の根本原因に対処して、データセンターで使用されている複雑なマルチコアSoC自体をまず最適化するほうが理に適っていないでしょうか。

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NetSpeedの顧客であるTier-1半導体企業は、データセンターやクラウドコンピューティングの市場向けに業界最高の性能を誇る、最も複雑なシステムオンチップ(SoC)を開発しています。データセンター市場におけるリーダーシップを維持するために、Tier-1は最高クラスのSoCソリューションを毎年製造し続ける必要があります。今日では、NetSpeedのネットワークオンチップ(NoC)はこれらのスーパーSoCの心臓部となっています。

データセンター市場における主な課題は、次の言葉で簡潔に述べることができます。つまり、レイテンシを低減する一方で、毎年60%バンド幅を広げることです。サーバをさらに追加することだけが唯一のソリューションではありません。それによって、レイテンシに大きな影響が及ぶためです。既存の設計によって最高クラスのレイテンシを達成できたとしても、将来のSoC世代にはそれよりさらに低いレイテンシが求められます。また、ハードディスクドライブなどの従来のストレージソリューションを置き換えるインメモリコンピューティングの登場により、リアルタイムのデータ駆動型意志決定を可能にするために、これまでのレイテンシを大幅に低減する必要性が生じています。

この顧客はインターコネクト設計を手作業で調整していたために、設計および検証のスケジュールに大きな影響を与えており、チップのアーキテクチャの見直しを繰り返す必要がありました。デッドロックの検出、解析、および解決の手法によって開発スケジュールがさらに6か月遅れていたためです。したがって、デッドロックを発生させないことを保証するソリューションであったならば、開発期間を最高で6か月短縮し、商品化までの期間を大幅に短縮できたはずです。

インターコネクト(またはNoC)はすべて同等に作られていません。NetSpeedは、ワークロードモデルに基づいてインターコネクトアーキテクチャを最適化する革新的ソリューションであるインターコネクト合成エンジンを提供しています。NetSpeedのNoCの導入により、以前のICよりもレイテンシが25%低下し、最大周波数が29%増加した新世代SoCにつながりました。NetSpeedは検証済みのインターコネクト設計を数分以内に合成するため、設計スケジュールに直接影響を与え、解析を6か月から数時間にまで短縮できます。
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データセンター専用のSoCは、市場で最も性能の高いICとして知られています。NetSpeedのNoCは、以前のICよりもレイテンシが25%低下し、最大周波数が29%増加した新世代SoCの実現につながりました。ただし、消費電力の少ないソリューションを生み出し、経済的に見合うチップサイズを実現するには、面積と消費電力の両方を低減するSoC最適化に重点的に取り組む必要があります。

消費電力と面積は、どちらもSoCインターコネクト内の配線とバッファの数の影響を直接受けます。NetSpeedのインターコネクトは、配線とバッファの数を低減するために最適化できます。これによって、前の世代よりも高い性能を提供する一方で、面積を40%、配線数を26%、バッファ数を46%低減したSoC設計が実現しました。

NetSpeedのNoCソリューションを使用するだけでは、データセンターの消費電力問題を魔法のように永久的に解決することにはならないでしょう。前の世代よりも消費電力を40%低減することは既に賞賛すべき実績であり、SoCの設計スケジュールを6か月短縮できれば、SoCのアーキテクチャ設計者やデザイナーなどのクリエイティブで経験豊富な人材を他の業務に再割り当てすることができます。たとえば、彼らがデータセンター自体のアーキテクチャを作り直して最適化する作業に着手することで、消費電力が少なく、データセンターを水中に沈める必要のない将来のストレージ/処理ユニットを開発することもできます。

このブログはNetSpeedの「データセンター」成功事例から引用しました。この事例とモバイルAP、自動車向けSoC、ネットワーキング、デジタルホーム向けSoC、またはデータセンターストレージの事例については、こちらをご覧ください。


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