Intel® Core™ i7 プロセッサ 920 Preliminary Performance Report スケーラブルシステムズ株式会社 ノード性能評価 • ノード性能の評価 – NAS Parallel Benchmark Class B – OpenMP版での性能評価 – 実行スレッド数を４で固定（デュアルソケットでは各プロセッサに２ スレッド） – 全て、2.66GHｚのコアとなるため、コアあたりのピーク性能は同じ • 評価システム – Intel® Core™ 2 Extreme QX6700 （シングルソケット） • 2.66GHｚ、1066MHz FSB、2x4MB L2キャッシュ – Intel® Xeon 5150（デュアルソケット構成） • 2.66GHｚ、1333MHz FSB、4MB L2キャッシュ – Intel® Xeon 5430（デュアルソケット構成） • 2.66GHｚ、1333MHz FSB、２ｘ6MB L2キャッシュ – Intel® Core™ i7 920 （シングルソケット） • 2.66GHz、8MB L3キャッシュ、3 チャネル DDR3 1066 MHz スケーラブルシステムズ株式会社 評価システム構成 Core 0 Core 2 6MB shared L2 Cache Bus I/F Core 0 Core 2 Core 0 6MB shared L2 Cache Bus I/F Core 2 6MB shared L2 Cache Bus I/F MCH FSB Core 0 Core 2 6MB shared L2 Cache Bus I/F MCH FSB Xeon 5430（デュアルソケット） Core 0 Core 2 4MB shared L2 Cache Bus I/F Core 0 Core 2 4MB shared L2 Cache Bus I/F MCH FSB Core 0 Core 2 Core 0 Core 2 Core 0 Core 2 4MB shared L2 Cache Bus I/F 4MB shared L2 Cache Bus I/F 4MB shared L2 Cache Bus I/F MCH FSB MCH FSB MCH FSB Xeon 5150（デュアルソケット） Core 2 Extreme QX6700 Core 2 Duo （シングルソケット） スケーラブルシステムズ株式会社 Intel® Core™ i7 プロセッサ 920 (Nehalemプロセッサ） Memory Controler Core QPI 1 QPI 0 L3 Cache Core MISC IO Core Queue MISC IO Core スケーラブルシステムズ株式会社 マルチスレッド向けシステム強化 • 完全にモジュール化されたシステム設計 • マイクロアーキテクチャ拡張 – マルチスレッドアプリケーションで重要となる同期 プリミティブの高速化 • キャッシュ階層 – L1、L2、L3の3階層のキャッシュ構成 – 256KBの専用L2キャッシュ – CPU中の全てのCPUコアで共有する大容量のL3 キャッシュ • プロセッサ上のメモリコントローラ スケーラブルシステムズ株式会社 性能評価について このレポートでの性能評価は、以前に弊社で実行した ベンチマークの結果とＣｏｒe i7搭載システムの性能を 比較したものです。コンパイラは、そのテストを実施し た時点での最新版を利用しているため、各システムの 性能評価毎に違ったバージョンでの性能評価となって います。 利用しているコンパイラオプションは、-O3 –openmp だけを指定しています。 また、このベンチマークレポートは、マイクロプロセッ サとチップセットの世代毎の違いの概要を評価するた めだけに行っています。 スケーラブルシステムズ株式会社 性能評価結果（相対性能） 2008.03 実施 65nm プロセッサ 7 Core2Duo/2 Core2Quad/4 45nm プロセッサ Xeon5150/4 Xeon5430/4 Xeon5430/8 相対性能（Core 2 Duoの性能=1） 6 5 4 3 2 1 0 BT CG EP FT IS LU MG SP スケーラブルシステムズ株式会社 性能評価結果（相対性能） • Core 2 Duoなどの65nmプロセッサと比較しても、同 一クロックでも性能向上が45nmプロセッサは示して いる。 – ＬＵベンチマーク：2ｘ6MB キャッシュでの性能向上 – ＥＰベンチマーク：マイクロアーキテクチャ＋コンパ イラによる性能向上 • 全般的に、同一のFSB速度にも関わらず、高い性能 向上を示している。 • Intel Xeon 5400番台プロセッサの高い潜在能力を 示す。 スケーラブルシステムズ株式会社 性能評価結果（相対性能） 2008.12 実施 NPB OpenMP – 4スレッドベンチマーク性能比較 相対性能（Core 2 Extreme QX6700 =1) Core 2 Extreme QX6700 Xeon 5150 DP Xeon 5430 DP Core i7 7.0 6.0 5.0 同じクァッドコアプロセッ サに対して、同一クロック で2－3倍の性能 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 BT CG EP FT IS LU MG SP スケーラブルシステムズ株式会社 性能評価結果（相対性能） 2008.12 実施 NPB OpenMP – 2スレッドベンチマーク性能比較 相対性能（Core 2 Extreme QX6700 =1) Core 2 Extreme QX6700 Xeon 5150 DP Xeon 5430 Core i7 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 BT CG EP FT IS LU MG SP スケーラブルシステムズ株式会社 Intel® Core™ i7 プロセッサ 920 OpenMPスケーラビリティ NPB OpenMP – スケーラビリティ評価 スケーラビリティ（シングルスレッドに対する性能比) 1 2 4 4.0 従来のプロセッサを大きく 上回るマルチスレッドで のスケーラビリティ 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 BT CG EP FT IS LU MG SP スケーラブルシステムズ株式会社 Intel® Core™ i7 プロセッサ 920 OpenMPスケーラビリティ NPB OpenMP – スケーラビリティ評価 スケーラビリティ（Core 2 Extreme QX6700 =1) QX6700/1 QX6700/2 QX6700/4 Core i7/1 Core i7/2 Core i7/4 8.0 シングルコアでの性能差 << マルチスレッドでの性能差 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 BT CG EP FT IS LU MG SP スケーラブルシステムズ株式会社 性能評価結果（相対性能） • Core i7-920の圧倒的な性能 – 従来のCore2プロセッサやXeonプロセッサと比較 して、その高いメモリバンド幅による並列処理での 高いスケーラビリティ – シングルプロセッサ内の複数コアでのスレッド処理 での高いスケーラビリティ • 高いメモリバンド幅 • 新しいマイクロアーキテクチャの拡張 • キャッシュシステム スケーラブルシステムズ株式会社 SMP LINPACKベンチマーク SMP LINPACK Efficiency Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ （％ ｔｏ Ｐｅａｋ） 1スレッド 4スレッド 高いメモリバンド幅と低い メモリレイテンシ 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1000 2000 5000 10000 15000 18000 Matrix Size スケーラブルシステムズ株式会社 メモリ階層ベンチマーク • メモリ階層の簡単なベンチマークツール • Cachebench – http://icl.cs.utk.edu/projects/llcbench/cachebench.h tml – Cachebenchは、現在は、LLCbench として公開され ている • LLCbench - Low Level Architectural Characterization Benchmark Suite • http://icl.cs.utk.edu/projects/llcbench/index.html • Xeon 5160/Core2Quad/Opteronなどと比較 スケーラブルシステムズ株式会社 メモリ階層ベンチマーク double Read Cache Test 40000 Opteron 2.8GHz Xeon 5160 3.0GHz 35000 Core2Quad 2.6GHz Core i7 2.6GHz 30000 MB/sec 25000 20000 15000 10000 5000 0 100 400 1600 6400 25600 102400 409600 1638400 6553600 26214400 C Size (bytes) スケーラブルシステムズ株式会社 メモリ階層ベンチマーク double write Cache Test 50000 Opteron 2.8GHz Xeon 5160 3.0GHz 45000 Core2Quad 2.6GHz 40000 Core i7 2.6GHz 35000 MB/sec 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 100 400 1600 6400 25600 102400 409600 1638400 6553600 26214400 C Size (bytes) スケーラブルシステムズ株式会社 メモリ階層ベンチマーク Double read/modify/write Cache Test 70000 Opteron 2.8GHz Xeon 5160 3.0GHz 60000 Core2Quad 2.6GHz Core i7 2.6GHz 50000 MB/sec 40000 30000 20000 10000 0 100 400 1600 6400 25600 102400 409600 1638400 6553600 26214400 C Size (bytes) スケーラブルシステムズ株式会社 Core i7 プロセッサ • メモリ階層のベンチマーク結果は、Core i7 プロセッ サの高い性能を裏付ける結果となっています。 • 非常に優れたキャッシュ性能と従来製品を大きく上 回るメモリ性能は、HPC分野のアプリケーション性能 を大きく向上させることが可能となります。 注） このベンチマーク結果は、弊社が独自に行ったベン チマーク結果であり、その妥当性についての責任は 弊社にあります。また、この結果は特定の製品の性 能を保証するものではありません。 スケーラブルシステムズ株式会社 Himeno Benchmark ***) メモリコントローラ内蔵では先行した ＡＭＤ社のプロセッサと比較しても、 Core i7プロセッサは、マイクロアー キテクチャの優位性と今回のメモリ バンド幅の大幅な向上によって、非 常に大きな性能面での優位性を示す ことになる。 最新のOpteronプロセッサ2台よりも シングルプロセッサで高い性能を示 す。(Opteronの4スレッドは、2ソケッ トを利用した結果） 7000 6000 MFLOPS値 5000 4000 3000 2000 1000 0 1 AMD Opteronプロセッサ 2384（Shanghai, 2.7GHz）x 2P 4 スレッド数 8 AMD Opteronプロセッサ 2380（Shanghai, 2.5GHz）x 2P Intel Core i7 プロセッサ 920（Nehalem, 2.66GHz）x 1P Opteron のデータは、これらのシステムを所有する販売会社が実施し、ホームページに公開されているデータを参照しました。 ***) Himeno Benchmark (http://w3cic.riken.go.jp/HPC/HimenoBMT/index.html) スケーラブルシステムズ株式会社 マルチスレッドアプリケーション VOXELCON/Voxel Analysis Solver** 1:04:48 Core2 Quad Q6700 Core i7 0:57:36 Intel® Core™ i7 920 （シングルソケット） 2.66GHz、8MB L3キャッシュ、3 チャネル DDR3 1066 MHz 12GB メモリ構成 Red Hat Enterprise Linux 4.7(for x64) 0:50:24 経過時間 0:43:12 0:36:00 Intel® Core2 Quad Q6700 2.66GHz 2.66GHz、2x4MB L3キャッシュ 1066 MHz FSB 8GB メモリ構成 Red Hat Enterprise Linux 5(for x64) 0:28:48 0:21:36 0:14:24 0:07:12 0:00:00 1 2 4 スレッド数 **株式会社くいんと http://www.quint.co.jp スケーラブルシステムズ株式会社 Technology Partners for HPC 高い性能（High Performance ） スケーラブルなアプリケー ション性能 プロセッサの性能を最大限 に引き出すことが可能 高いIOとネットワーク性能 ‘使い易さ’ 充実した運用管理機能 開発環境 豊富なアプリケーション オープンなシステム環境 高い生産性（High Productivity） スケーラブルシステムズ株式会社
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