マルチコアCPUをシングル化

質問

表題の通り、マルチコアCPUを仮想的にシングルコアに統合して扱える様にするソフトウェアを探しています。
有料ソフトでもご存知であれば情報を教えてください。

求める要件
１．統合した単一コアは、CPU本来の単一コア性能の1.5倍以上であること
→例えば2.6GHｚ*4のCPUから2コアを統合した場合は、4GHz以上の性能を持つ単一コアになる。

２．統合した単一コアに向ける処理の順序が狂わないこと。
→例えばABCDという命令を順番に発行したとして、その結果がACBDの様にならないこと。

理屈的に難しい事は知っておりますが、もし存在していれば教えてください。

回答No.3

masakaze

技術的に不可能だと思います。そもそも、そうゆうことができるのであればマルチコアにする必要はなかった。

なぜマルチコアが主流になったかといえば、CPUの発熱や消費電力などが原因で動作周波数が頭打ちになったり、4GHｚ以上にしたらかえってリアクタンスの遅延が無視できなくなって非効率になったり、回路の限界がきたからなどなど。だからこそ、解決策としてマルチコアが発展してきたのであって、対称型マルチプロセッシングとかの技術も登場したのです。

そもそも、現行のCPUコアはそれぞれが独立して互いに影響を与えないよう設計されています。キャッシュも、それぞれのコアに独立してキャッシュメモリがあります。だからこそ並列計算ができるのです。

それをあえて無視して、かつ計算結果の順序も狂わないようにとなると2次キャッシュ→1次キャッシュ→CPUコア1と処理した後、また戻ってコア2のキャッシュから入らないといけなくなります。これではシングルコアと同じです。データの移動による遅延や発熱、消費電力等も含めればシングルコアよりひどい状況になるかもしれません。それぞれのコアが単体で動くので動作周波数が倍々になるなんてこともありません。

OS側もそんな機能サポートしてないですから、作るならプログラマーがOSの機能を無視してすべて独自のソフトウェアを作る必要がありますが、メリットよりデメリットの方が圧倒的に多いことへ労力は割きたくないでしょう。

PS3ではヘテロジニアスマルチコアのCellプロセッサが搭載されています。ホモジニアスマルチコアの欠点の1つであるシングルコア性能の低下問題は今後改善されていくかもしれませんが、それまではマルチコア非対応のソフトウェアをフル活用したいのならソングルコアのPCを購入した方がいいでしょう。ただ、そうなると複数のスレッドを動かすとき処理が重くなっていきますが。

参考までに。

お礼

回答ありがとうございます。

はい、オリジナルの命令群を単純に割り当てるとそう(非効率に)なると思います。
干渉しない命令を分割し、処理の再スケジューリングを行って、
結果、実行速度が高まる夢のようなソフトがもしあればなぁと思った次第です。

既に過去の遺産とはいえ、
マルチコア非対応のソフトウェアはまだまだ存在(新規開発、保守も含めて)しており、
それに対応するソフトウェアがもしかしたら出てきているかも、という思いがありました。

シングルコアCPUは大分型落ちしてしまっているので、現在でしたら4.2GHz*4など、
単一コアが高クロックのマルチコアCPUを購入して対応するのが現実的かもしれませんね。