RISC-V、オープンサーバー仕様へ

Agam Shah　オリジナル記事

RISC-Vサーバーチップとシステムの開発を標準化する仕様が、命令セット・アーキテクチャーの開発を担当する組織であるRISC-Vインターナショナルによって現在起草されている。

この仕様は、RISC-V技術で構築されたサーバー・コンピューティング・システムのさまざまなレイヤーの標準インターフェースを確立するものだ。ハードウェアCPUから直接ではなく、仮想化されたCPUからソフトウェアが実行されるクラウド・コンピューティング環境において、企業がRISC-Vサーバーを導入するのに役立つ可能性がある。

確かに、サーバースペックは初期段階にある。現在の仕様には、システム管理コントローラー、システムオンチップ・モジュール、セキュリティ・レイヤー、ブート・システム、仮想化レイヤーなどが含まれている。

「RISC-VサーバーSoC（システム・オン・チップ）仕様は、オペレーティング・システムやハイパーバイザーなどのポータブル・システム・ソフトウェアがRISC-VサーバーSoCに存在することを信頼できる、標準化された一連の機能を定義するものである」と、RISC-Vは仕様を定義する文書の中で述べている。仕様書へのリンクはこちら。

RISC-Vサーバーの仕様モデル

RISC-Vはライセンスフリーな命令セット・アーキテクチャである。誰でもこのアーキテクチャに基づいたチップを作ることができるが、企業が独自のモジュールを追加して、そのチップを販売することもできる。RISC-Vは、インテル、AMD、アップル、Nvidia、クアルコムなど、ほとんどのトップチップメーカーに支持されている。

Open Compute Projectは、x86とARMサーバーについても同様の仕様を定義しており、サーバーメーカーは標準化されたデータセンター製品を構築するための設計図として使用している。

RISC-Vの提案は、サーバーシステムがCXLのような技術をサポートするための基盤も提供するもので、CXLはすでにx86とARMのサーバーメーカーによってサポートされている。

近々発表されるCXL 3.0仕様は、チップ、メモリ、ストレージ間の高速通信リンクを提供するもので、データセンターの構築方法を変える可能性があるとして、サーバー・ハードウェア・メーカーの関心を集めている。この仕様は、コンピュート・モジュールとストレージ・モジュールを分離することで、処理と帯域幅の制約を削減する。

サーバー仕様は、近年批准された新しいベクトル処理仕様など、命令セット・アーキテクチャの技術の上に構築されている。

多くのRISC-V企業がサーバー用チップを製造しており、中でも特筆されるのはヴェンタナ社とエスペラント社だ。 

各社は、基本命令セット・アーキテクチャの上に独自のモジュールを構築しているが、RISC-Vインターナショナルが批准した最新の仕様に標準化すると述べている。

欧米の研究機関は、RISC-Vマイクロサーバーを使ってソフトウェアの開発とテストを試みている。

サーバ仕様の策定という提案は、RISC-Vのオープンソース精神、つまりコミュニティとして共同で製品を開発し、改良していくという姿勢も反映している。

RISC-Vインターナショナルの最高技術責任者（CTO）であるマーク・ヒメルステイン氏は、先月バルセロナで開催されたRISC-Vサミットのプレゼンテーションで次のように述べた。「私たちが共同体である理由は……負担を分かち合えるからです。」

その目的は、RISC-Vコミュニティにおけるハードウェアとソフトウェアの断片化を防ぐことである。RISC-Vインターナショナルは、携帯電話開発者がスマートフォンのニーズに合わせてOSを変更したため、瞬く間に断片化してしまったアンドロイドの運命を避けたいと考えている。

「我々は、ISAを定義する作業を分担し、ハードウェアとソフトウェアのインターフェースを見つける作業を分担し……そしてソフトウェアの負担を分担する。ブートコードからアプリケーションに至るまで、すべてを意味します」とヒメルスタイン氏は語った。

RISC-Vは、データセンター市場を支配しているx86やARMに代わる有力なサーバーとはまだ考えられていない。

「RISC-VはARMに10年遅れていると言われても、答えはイエスですが、追いつくのに10年もかかるわけではありません。追いつくには2、3年かかるでしょう」と、エスペラント・システムズ社のデイブ・ディッツェル最高経営責任者（CEO）は、RISC-Vサミットの別のプレゼンテーションで語った。