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テクノロジー

RISC型CPUはエネルギー効率が良い、というわけではない 93

ストーリー by hylom
PowerPCはどこいった 部門より
あるAnonymous Coward 曰く、

x86とARMの比較は定期的に話題になる。このうち、よく出るのがARMチップの消費電力上の利点は、x86の命令セットによる理論効率よりも優れているという議論だ。x86はいわゆるCISCアーキテクチャで設計されているのに対し、ARMはRISCアーキテクチャで設計されている。RISCは命令セットが小さく、CPUの構成がシンプルであるため低消費電力化が実現できるという主張だが、ウィスコンシン大学の研究チームによるARM、MIPS、およびx86プロセッサの各種の性能を検査する新たな研究では、以前Intelが過去に主張してきた命令セットの大小は実製品のエネルギー効率に影響を与えないという内容を証明できたという(Slashdot)。

CISCとRISCのどちらが優れているかは、チップデザインを行うチームの実力や製造メーカーの専門知識、技術的な習熟度などの違いから単純には比較できない。またアーキテクチャ固有のコンパイラの最適化といった部分にも違いがある。ExtremeTechの記事では、前述の企業の習熟度やコンパイラの違いに加え、両方のプロセッサがそれぞれの思想を取り入れてきたことも影響しているとしている。

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • 別に正確な線引きがある定義でもないと思うけど、ARMはCISCってウィキペディアにも書いてあるし自分もそう思う。

    ARMの消費電力が低いのは、単純にしょぼい実装をしているからで実際にクロックあたりの性能はx86に比べるとかなり悪い。
    それでも、今までの(MIPSみたいな)RISCに比べるとちょっと速いと思う。

  • by Anonymous Coward on 2014年09月01日 15時32分 (#2667895)

    今のx86は実行命令をマイクロ命令に変換して実行しているし、果てはNVIDIAのDenverだってマイクロ命令にしているじゃないですか。

    それでCISCだRISCだって言われてもおかしいですよ。

    • by Anonymous Coward on 2014年09月01日 16時01分 (#2667923)

      もともとCISC/RISCという略語はRISC派がCISCを貶めるために作り出したもの
      大学で作った限定命令セットの試作プロセッサの研究発表・宣伝やってた時代ならともかく、ハイエンドのプロセッサが、CISCの汚れも纏ったRISC命令セットのRISCと、CISC命令セットの皮を被ったRISCになった時代にCISC/RISCの二分法なんて意味無い

      親コメント
    • by Anonymous Coward

      IntelがメインストリームをRISC命令セットに置き換えた上で今と同様のシェアを保つことが出来ていたら、
      AtomやCoreとの比較で省電力性能はどの程度下がっていただろう? という歴史ifものにならざるを得ない疑問だよねぇ。

    • by Anonymous Coward

      今のx86は実行命令をマイクロ命令に変換して実行しているし、

      「今のx86」にはIntel Quark [wikipedia.org]も含まれると思いますが、基本デザインが古いしマイクロ命令に変換はしてないでしょ。

      インテルは

      命令セットの大小は実製品のエネルギー効率に影響を与えない

      とか主張するんだったらまともな省電力プロセッサ出してからにして欲しいわ。Quark なんかじゃ話にならん。

      • by miyuri (33181) on 2014年09月01日 18時02分 (#2668039) 日記

        土俵に有利不利はあるわけで。
        こういう場合はRISCに有利な話だけにしておくのが美しい。

        親コメント
      • by Anonymous Coward

        リンク先の元記事の内容は、Atom N450 なら1コアでも、ARMのCortex-A8,A9(2コア),A15(2コア)辺りと比べて処理速度は上で、エネルギー効率でも張り合えるというもの。残念ながら Intel Quark は対象外。

        流石にデスクトップ用の Corei7 は処理速度はぶっちぎりだが、エネルギー効率も最低だ。Corei7の速度で省エネというのは今の処、RISCにもCISCにも存在しない。無いものねだりというものだ。

        • by Anonymous Coward

          「投機的実行やらアウトオブオーダー実行やらやってるような規模の今のプロセッサでは命令セットの大小は消費電力への影響は少ない」ってだけじゃね?

          • by Anonymous Coward

            ほぼその通り、今時のプロセッサの場合命令セットの大小がエネルギー効率に与える影響は少ない、
            CPUを作る他の設計技術や製造技術次第でその影響は見えなくなってしまう。というのが元記事の主張。

      • by Anonymous Coward
        まぁ「Intelの主張」なるものは誤訳なんですけどね
        なんで本家の"Intel's conclusion"が主張になっちゃうのか
        Intelはx86命令セットを捨てなくても(自分らのテリトリーでの)省電力化は進められる、と結論しただけ

        そして「内容を証明できた」も誤訳
        "gives weight to" は「可能性を強める」とか「正当性を高める」くらいであり証明は言い過ぎであろう

        あと大元のextremetechには、「ダイサイズが1-2平方ミリとか電力消費がサブミリワットの領域ではまだRISCが優れている」と言及されている
        そこはごまかされてはいないが記事の主題にはなってないつーこと
      • by Anonymous Coward

        最近の話題 2014 年5月10日 [geocities.jp]の
        >4.Intelの64bit MoorefieldはApple A7より高性能,低電力
        とかはどうですか。

        • by Anonymous Coward

          > 命令セットの大小は実製品のエネルギー効率に影響を与えない

          (=ゼロである)ということなのだから、プロセッサ全体の消費電力がある程度以上ある製品は命令セットの影響の度合いも不明だし参考にならんでしょう。

          ARMだったらCortex-Mシリーズ辺りに対抗できる製品をインテルが出していない現状では判断不能じゃないですか。

    • by Anonymous Coward

      ARMもPC向けAtom並みの処理速度にしようとしたらキャッシュ増やしてクロック上げるから消費電力は大して変わんなかったんじゃなかったっけか

      • by Anonymous Coward

        x86も組み込み向けCortex-M0+並みの消費電力にしようとしてキャッシュなくしてクロック下げて実現できたみたいな話がないと対称性がないですね。

        • by shesee (27226) on 2014年09月02日 8時57分 (#2668417) 日記
          Intelは偉大な8051アーキテクチャ持ってるじゃん。coretex-mレベルだと、ハーバードアーキテクチャだし、レジスタがメモリ空間にマッピングされていたり、命令セットもThumbだけだし、coretex-aとはだいぶ違うよう。
          親コメント
    • by Anonymous Coward

      現代のARMアーキテクチャをRISCだとするのがそもそも根本的な誤りだと思う。

  • by Anonymous Coward on 2014年09月01日 16時07分 (#2667929)

    VLIWェ……。

    #広義にはCISCに含まれている、という想定だろうか。

    • by Anonymous Coward

      コンパイラーの助けがいるという点ではRISCに似ているような

      • by Anonymous Coward

        実はアセンブラ職人の出番だったりして。

    • by Anonymous Coward
      死体殴りはやめて!
  • by Anonymous Coward on 2014年09月01日 15時49分 (#2667913)

    CPUチップレベルかと思ったけど、
    実製品って液晶とか無線とか込みで?
    測定条件をそろえられる気がしない…

  • by Anonymous Coward on 2014年09月01日 15時55分 (#2667918)

    昔はRISCの方が、電力効率のよいCPUを「作り易かった」だったかと。
    今はRISCの手法をIntelは取り込んでいるし、単純な比較は意味ないかも

    もし今の技術で理想的な環境でCISCとRISCを比べるとどうだろう?
    もしかしたらCISCの方がより電力効率のよいものを作れる可能性もあるかも・・
    技術が進んでCISCでも電力効率を上げることが可能になったし、同じことやるにもRISCよりも命令数が少なくて済む可能性があるから

    • by Anonymous Coward
      それ以前の問題として、なにやらせるか次第だろJK
    • by Anonymous Coward

      RISCにはメモリ効率が悪いという致命的な欠陥があるのでは...
      メモリも安くなったとはいえ、フルスピードでアクセスできるのはキャッシュに限られるので、
      コードが冗長になりがちなRISCには不利な気がするの。
      (コンパイラの最適化どちらにも有効でしょうし、RISCが一番有利そうな部分はSIMDで埋まっちゃった気がする)

      • by Anonymous Coward

        昔のRISCは、実行制御が簡単なので空いたスペースをCISCより大きなキャッシュに
        割り振ることができるというのを利点として挙げていたけどね。

        それに、CISCはレジスタが少なくてデータ退避にメモリアクセスが増えるけれど、
        RISCならレジスタを沢山持っているのでデータ退避のためのアクセスが少なくなるとも
        言っていた。

        # そもそも、エネルギー効率の話なら同じ処理結果を出させるために必要な電力で
        # 比較しないと意味がないわけで

        • by Anonymous Coward

          比べるCISCがx86で、RISCがその後開発されたものだったりすると
          CISCより改善されているのがあたり前って話もあるが(^^;

          RISCのレジスタ数が多いのも、空いたスペースの有効利用だったりして・・

          x86も64bit版では大幅にレジストリ数が増えているんですよね。
          64bitだからというよりは、大きな変更にあわせて現在の状況に変更しちゃったような感じもあったけど

          • by Anonymous Coward

            32bitプロセッサの386とARMじゃ登場時期大して変わらんけどね。

        • by Anonymous Coward

          それに、CISCはレジスタが少なくてデータ退避にメモリアクセスが増えるけれど、
          RISCならレジスタを沢山持っているのでデータ退避のためのアクセスが少なくなるとも
          言っていた。

          レジスタの数ってアーキテクチャに拠る話であって、RISCかCISCかは関係ないけど?

          • by Anonymous Coward

            その苦情は当時RISCを提唱していた人達に言ってください。

            • by Anonymous Coward

              じゃあその「当時RISCを提唱していた人達」とやらの名前を具体的に挙げれ。

              あとお前はデタラメ流布するの止めれや。

        • by Anonymous Coward

          CISC/RISCとレジスタ数は関係なくね?
          V60はCISCだけど汎用レジスタは32本あるよ。ARMより多い。
          System360もCISCで汎用レジスタは16本だし。

          • by Anonymous Coward

            CISCというのは、実はRISCの反語じゃなくてx86を指していたんだと思いますよ。
            当時も、そして現在も。

  • by Anonymous Coward on 2014年09月01日 16時31分 (#2667947)

    > 新たな研究では、以前Intelが過去に主張してきた...(snip)...という内容を証明できた

    何が以前で何が過去で何が新たなのか

  • by Anonymous Coward on 2014年09月01日 16時55分 (#2667969)

    結局はハードウェアとソフトウェアのどっちで命令処理をサポートするかって話なのかね。
    RISC型はソフトウェアの機能が少ないならやっぱり消費電力は少ないんだろうが、
    ソフトウェアに機能を追加するなら、ある程度サポートしてるCISCの方が最適化や作りやすさの点で優れていそう。

  • by Anonymous Coward on 2014年09月01日 17時28分 (#2667997)

    学研誌のネタを基に程度の低い自由研究を9月1日にでっち上げ
    その程度の低さでツッコミの意欲さえ萎えさせる作戦を敢行してた狡い小学生時分の恥ずかしい記憶がフラッシュバックした

  • by Anonymous Coward on 2014年09月01日 20時13分 (#2668127)

    EPICといいますけど、仲間に入れてください。

  • by Anonymous Coward on 2014年09月01日 20時33分 (#2668145)

    ごちゃごちゃの度合いがx86とそんなに変わらないばかりか、32bit即値ロードに2命令使ってしまうとか、
    32bit番地指定のロード、ストアが1命令で出来ないとかでx86に対するメリットはあんまり無いような感じ。
    x86の弱点はレジスタ数足りないことだったけどamd64で少し改善されたし。

    昔のARMはシンプルそのものだったんだけど。
    チップ面積が驚異的に小さいから、マルチプロセッサになったら個数増やせるとか言ってた割には今の
    ARMのコア数増えてない。
    むしろintelに負けてる。

    • by Anonymous Coward

      Intelは腕力(プロセスルール)で小さくしているし、イマドキのチップならGPU部分の方がフットプリントでかいよ。

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物事のやり方は一つではない -- Perlな人

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