CPUとVGAの高性能化は行き詰っていることが判明　一方メモリは微細化以外の進化方法が発見され急成長へ [288887143]

1 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:18:46.94 ID:bmcpQzln0.net ?PLT(42051) ポイント特典

　CEDEC 2014の最終日、弊誌姉妹誌PC Watchでおなじみの後藤弘茂氏による講演が行なわれた。
「2020までのゲームハードウェアトレンド予想」と題された本講演では、テクニカルジャーナリスト
として半導体の側面から切り込み続ける後藤氏の知見から、今後数年におけるゲームハードの発展予測が披露された。

講演はまず、現状の確認から。昨年から今年にかけてPS4、Xbox Oneと出揃った今世代機だが、
いずれもCPUコア数個に、多数のGPUコアを組み合わせ、メモリ空間を共有するというヘテロジニアスな
システムアーキテクチャを採用している。AMD Kaveriのような最新のPCアーキテクチャも同様だ。
これに加えて近年はモバイル機器でも同様のアーキテクチャが採用されるようになり、
モバイルとゲーム機との境界がますます曖昧になっている。

　この理由は明確だ。半導体の集積度がおよそ2年で2倍になるというムーアの法則が急激に鈍化し、
単純な集積度の向上やクロックアップでの性能向上が困難になったため、アーキテクチャ上の
工夫が必要になってきたからだ。後藤氏によれば、この状況は回路幅が90nmを下回り始めたあたりから
顕著になっているという。

　つまり、トランジスタの構成要素が原子レベルまで微細化した結果、量子力学的な振る舞い
（トンネル効果など）が支配的になり、リーク電流（回路から漏れ出して演算に使われず無駄になる電流）が増加した。
回路がシュリンクするほどにこの影響は高まるので、電力効率は悪くなり、消費電力・発熱の増大が避けられない。
その結果、シリコンチップ上にフルに回路を乗せられず、一部余らせるしかないというダークシリコン問題も深刻になっている。


　と、ここまでは3年前の講演でも語られた部分だが、どうやら現状は当時の予想よりも悪くなっているという。
このことはIntelの14nm、各ファウンダリの20nmプロセスの投入の遅れや、業界指標となるロードマップにおいて、
回路のスペックが以前期待されていたよりも保守的になっていることなどに現われているという。

続く　http://game.watch.impress.co.jp/docs/news/20140905_665358.html

2 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:19:01.71 ID:/Vh17WI70.net

http://uproda11.2ch-library.com/e/e00066258-1410074262.png

3 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:19:43.09 ID:bmcpQzln0.net

　短期的には、Intelが最新CPUで採用しているFinFETのような3Dトランジスタ技術が救世主となる。
この技術では電子の通り道となるゲートを大型化できるため、諸悪の根源であるリーク電流が劇的に低減する。
これによりしばらくはさらなる微細化の恩恵を受けることが可能となるが、
しかしそれも遠からず天井が見えている（5〜7nmから先の技術が不鮮明）ということで、
半導体業界はなんとなく「先が見えない状況」にあるという。
そこで、アーキテクチャ面の改良による性能の向上に力が注がれるという流れになっているわけだ。

　例えばIntelのCPUで使われている、ユニット毎の電力供給を細かくコントロールする統合ボルテージレギュレーター、
NVIDIAがARM CPUコアのDenverで採用しようとしている動的なコード最適化などは、その努力の一例だ。
また、ダークシリコン部分に、それぞれの処理内容に特化したオフロードエンジン（動画エンコーダや、
将来的にはレイトレースエンジン等）を実装して、効率的に処理負荷を分散する試みも進んでいる。

　そしてもちろんシステム全体の設計としては、複雑なアルゴリズムを実行できるCPUと、
単純な処理を大量のデータに対して行なえるGPUの連携を高めることがカギのひとつであり、
PS4、Xbox Oneでも採用されたヘテロジニアスなシステムアーキテクチャが各カテゴリで標準化しつつある。
これはモバイルでも既定路線であり、今後しばらくは性能向上に貢献していくという。

　しかし現状では、「CPUとGPUがあまりにもかけ離れている」ことがCPUとGPUをより緊密に統合化していく上での
障害となっており、完璧な統合というのは当分できそうもない。業界としてはそのギャップを如何に埋めるかが
技術上のチャレンジとなっているとのことだが、これがなかなか難題であることも「先の見えなさ」の
原因になっているようだ。

続く

4 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:20:16.68 ID:GMRRZjXm0.net

性能上げるのはうれしい

性能そのままにTDP低くしてくれるのはもっとうれしい
任せたぞー(^-^)

5 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:21:17.62 ID:bmcpQzln0.net

CPU・GPUを取り巻くこういった現状を踏まえ、今後のプロセッサ業界はムーアの法則を守れなくなりつつあり、
「本当に先が見えない状態」にあるという後藤氏。しかし光明もある。メモリ技術については、
今後数年で急激な発展が見込まれるというのだ。曰く、「今、メモリが1番おもしろいんです」と。

　メインメモリに使われるDRAMについては現在、ハイパフォーマンスコンピューティング分野、
GPU分野を皮切りにGDDR5への移行が進んでおり、PCのメインメモリも2015年にはGDDR5が支配的になっていく。
これに加えて2016年までには、ポストGDDR5と目されるスタックDRAM HBMというメモリ技術の投入が期待されるという。

　HBMは、TSV技術（シリコン貫通電極、DRAMダイを積層的に接続する技術）に基づくDRAMで、
チップ当たり1,024ビット（DDRは16〜32ビット）という広帯域のバスインターフェイスを持つ。
これにより帯域あたりの電力を大幅に減らすことができ、GDDR5の倍以上となる1テラバイト/秒以上の高帯域が実現可能だ。

　モバイルの分野でも、TSV技術を用いたDRAMであるWide I/O2が登場見込み。
これにより過去2年で2倍に進化してきたモバイルのメモリ帯域は、まもなくデスクトップPCに追いつきそうだとのこと。
コスト面で不利な点もあるようだが、時間の問題という認識だ。

　そしてSSD等に使われているフラッシュメモリも急激な進化が見込まれている。
微細化による容量拡大を果たしてきた従来のNAND型フラッシュメモリはすでに限界にあるというが、
2013年にデビューした新世代の3D NANDはメモリセルの積層数を増やすことで容量は増大している。
現時点でワンチップ16GB、将来的にはワンチップ128GBというふうに、およそ2年で2倍ペースで容量を拡大していく予想図が示された。


続く
http://game.watch.impress.co.jp/img/gmw/docs/665/358/14.jpg
http://game.watch.impress.co.jp/img/gmw/docs/665/358/15.jpg
http://game.watch.impress.co.jp/img/gmw/docs/665/358/18.jpg

6 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:22:02.60 ID:45GdtOwJ0.net

あぁ、今ネットで大人気の「今日も一日がんばるぞい」
って画像の元ネタとなってるマンガか
http://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/a/asimino/20140707/20140707144247.jpg

この漫画読んだことあるけど、意外と面白かったな
ブヒ要素もあるしオススメ
http://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/h/hetyo525/20140710/20140710222038.jpg

7 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:23:06.74 ID:bmcpQzln0.net

　NANDの容量が爆発的に拡大していくということで、後藤氏の予想では近い将来にHDDが役割を終える。
また、現在複数のモデルが開発中とされる次世代の不揮発性メモリが、最終的にはDRAMの役割に取って代わるという予想も示された。

　まとめると、CPUの性能向上ペースは3Dトランジスタ技術の普及で一時は持ち直すが、やはり次第に鈍化する。
CPUとGPUの完全な統合は当分先となる。その一方、メモリは新技術が次々に投入され、
帯域幅・容量とも急ピッチで進化していく。というのが後藤氏の描く近未来のシナリオだ。

こういった半導体の進化シナリオが、ゲームシーンにどういう影響をあたえるか考えてみたい。

　現在、ゲームの動作パフォーマンスを規定するのはおおむねグラフィックス描画の負荷だが、そこではほぼ常にメモリ帯域の不足が
ボトルネックとしてつきまとっている。これが解消に向かうことで、CPU・GPUの能力がさほど上がらなくても、
システム全体のパフォーマンスは向上を見ていくはずだ。

　また帯域幅に余裕が出てくることで、PC、ゲーム機、モバイルを問わず、4K、8Kといった超高解像度環境が
意外と早く現実的になってくるかもしれない。こういった超高解像度は、VRヘッドセットにおける体験品質の
向上に効果的であろう。VRでは視野の大半を映像で覆うため、フルHD程度では画素密度が不足するからだ。

　さらに少し先、次世代不揮発性メモリの台頭でストレージとワークメモリという区別すらなくなることになれば、
ロード時間というものが事実上なくなることも期待できる。従来ではありえないようなスケールの広大さ、
密度感を持つゲーム世界も実現可能になるかもしれない。

　目先においては、モバイルの急速な性能向上ペースは当分維持されるため、今後数年で据え置き
ゲーム機やPCとの差がますます詰まっていく。次世代のモバイルゲーム機は据え置き機相当の
性能を持つようになるだろうか。そうなればゲームとのつきあいかたもますます変わっていくだろう。楽しみだ。

続き　全文はソース元で　↓画像
http://game.watch.impress.co.jp/img/gmw/docs/665/358/21.jpg
http://game.watch.impress.co.jp/img/gmw/docs/665/358/22.jpg
http://game.watch.impress.co.jp/img/gmw/docs/665/358/20.jpg

8 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:23:15.93 ID:t3qjVrIR0.net

凄いよな。
土から掘り起こしたものを
いらない部分を取り除いて加工して上手い事組み合わせたら
手元にあるようなPCが出来てしまうんだ。
人間ってほんと凄いよ。

9 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:24:15.12 ID:XdEJC3570.net

なにいってるのかチンプンカンプン

10 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:24:22.02 ID:LH4c03Hp0.net

ムーアの法則はまだ破綻して無かったんじゃなかったのか？
法則が鈍化ってなに？

11 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:25:41.03 ID:cILrUuaq0.net

DRAMはコンデンサの積層が限界に来ててCPUより行き詰まってる、って昔聞いたな
今は逆なのか

12 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:29:05.26 ID:BaMEgC6E0.net

とりあえずリアルタイムで映画用CGが動くまで進歩しろ
そのあとは小休止でいい

13 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:29:57.54 ID:ZJxbLUm80.net

>2016年までには、ポストGDDR5と目されるスタックDRAM HBMというメモリ技術の投入が期待されるという

GDDR5を買うのは時期が悪いってことか

14 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:30:16.39 ID:v6z/OKFU0.net

TDP抑えるだけでらいいよもう

15 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:30:21.64 ID:btXwapkB0.net

そろそろコンピュータの真価も限界だな

16 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:30:32.50 ID:Tg2Jjs1Y0.net

メモリが進化するならGPUは進化できる

17 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:30:33.80 ID:bVCHfSPf0.net

>>10
俺をそこ引っかかったわ
法則が鈍化って表現

18 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:30:58.61 ID:Zsgg3++J0.net

>>12
その映画用CGが進化してるから無理

19 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:31:20.67 ID:aAt2zRcP0.net

>>11
NANDフラッシュの集積度はもう限界だから
横じゃなくて上に積んでいこうぜってのが
次世代の3D NANDの考え方

20 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:32:20.16 ID:GIm9A1Iz0.net

光とか量子はどこにいったんだよ

21 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:32:20.23 ID:tTq35k9i0.net

>>10
インテルのみムーアの法則を維持
TSMCやGFは鈍化

22 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:33:05.23 ID:btXwapkB0.net

>>20
カーボンナノファイバーうんたんっていうので早くなるとも聞いたぞ

23 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:33:13.00 ID:/TiSWtHK0.net

ムーア（笑）

24 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:34:37.85 ID:qLWK8VRC0.net

これ以上速くする必要性も感じないわ
もうやりたいことがない

25 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:34:40.17 ID:YbZs6iIA0.net

Video Graphics Arrayとかずいぶん懐かしいな

26 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:36:10.73 ID:iysnlZRh0.net

グラボは16nmが出ればグオンと進化するよ
28nmのままでもワッパを倍にできたしな

27 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:36:36.48 ID:UMqKGoPQ0.net

E6600
2500ｋ
次の選択肢を早くしろ

28 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:37:10.03 ID:emqUmZOv0.net

とりあえず消費電力のレギュレーションを設けようか
両方で50w超えないくらいで
内燃機関は排気悪くしたのに効率は上がったのよん

29 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:38:18.53 ID:3V+mFvoQ0.net

今でもまだメモリがボトルネックだろ。それが改善したら劇的によくなる
後藤弘茂の話はいつも適当だから信頼できない

30 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:38:19.96 ID:Z8EKHw5T0.net

これからのCPUはスマホのCPUに採用されてるARMの時代だよ
Intelの古臭いx86とか時代遅れ。

ARM設計のCPU、GPUはワット当たりの性能が段違い
PS2クラスの3DゲームならフルHDでもファンレスで動くんだぜ？

31 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:39:50.70 ID:tTq35k9i0.net

>>27
もう何買っても十分性能はある
SKYLAKEまでまってもGPU増強だろうし

32 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:40:08.84 ID:TLgrGe8R0.net

これから必要とされる高性能は超低電力なら行き詰まらないだろ？どや？

33 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:40:58.65 ID:Zsgg3++J0.net

>>30
みたいなこと言っても
タブレットの上位機種がインテル入ってたり
SurfaceがarmのRTやめて8.1とか
インテルが安売りしてるモバイルCPUは性能いいみたい

34 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:41:23.13 ID:s6mfWDkr0.net

メモリ高杉笑えない

35 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:42:01.78 ID:Z8EKHw5T0.net

これからは最新のARM設計のCPUで世界の最先端をいってるクアルコムの時代だよ
Intelとかx86とかいう古い技術にいつまでもしがみついてるオワコンだは

36 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:45:28.22 ID:z5nJSpTi0.net

ビヨンドナノはいけるの？

37 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:50:45.53 ID:GTkYNpuJ0.net

VGAは現行から1世代スキップして来年出るんだが

38 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:51:29.97 ID:cFBaS2eY0.net

正直現状で何も困ってない
これ以上性能上がって一体何に使うのか･･･

39 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:53:38.60 ID:4OoRlb520.net

x86ガーとか、何時の時代の人かな？
ISAでCPU性能を語る時代は終わったよ

40 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:55:11.26 ID:RHlnul1o0.net

ARMで廃ゲーマー満足させるモノなんて十年以内に出せるのか

41 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:55:42.60 ID:7fBOHmgc0.net

そろそろ立体視のVGAカードをだな

42 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:56:00.86 ID:KEyxL3a90.net

Win95時代と比べて事務仕事大して変わってないのに
何でメモリー必要量が100倍以上になってんの？

43 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 16:58:18.04 ID:xdhEEIBr0.net

さすが俺たちのサムスンだね！これからも高度な成長と高収益が期待できる

44 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 17:01:31.49 ID:4OoRlb520.net

>>42
webページだってフルカラーの画像貼りまくったり、flashでアニメーションしたりするようになったからな。
大して変わってないようで、実際は負荷の掛かることが随分と増えている。

45 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 17:02:07.49 ID:rj/jXAVI0.net

メモリ安くなれ

46 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 17:02:41.42 ID:V97VYn/u0.net

>>6
がんばるぞいの元ネタはデデデだろ？適当言うんじゃねーよ

47 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 17:03:11.77 ID:RhqY5rnlO.net

DDR4出始めたね

48 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 17:04:34.99 ID:3sCtSF/E0.net

積層化はコスト増で最終手段って言われてたのに
もうそこしか道が無いのか

49 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 17:05:44.31 ID:TeMBwLBu0.net

>>42
2003Officeから2013Officeでどれだけ要求スペック上がったかも気になる

50 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 17:09:55.10 ID:P9uvEm9h0.net

速さはいらない安くしろ

51 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 17:10:53.71 ID:j7VhsNZD0.net

シリコンの限界が近いだけで、シリコン以外の半導体が出てきたらまたムーアの法則は復活すると思う。
グラフェン、CNT、ゲルマニウムなどの可能性に期待する

52 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 17:11:06.76 ID:RHlnul1o0.net

最近Office2013買ったがFrapsによるfpsの監視対象になってたり
1ファイルを開くごとに30MBくらいVRAM食ってるようだがなんなんだ？

53 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 17:12:56.81 ID:r9r086ut0.net

DDR4はともかくDDR3は安しろや

54 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 17:16:49.63 ID:KEyxL3a90.net

>>44
なるほどムービー再生処理は重いよね

55 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 17:22:08.31 ID:4OoRlb520.net

DRAMは中国が生産しだすまで下がらんだろうな。今は寡占状態だし。

56 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 18:17:31.92 ID:NXZ1juDa0.net

俺おもちゃの電源周りの設計やってんだけど
結局､熱との勝負なんだよねwww

57 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 18:25:26.40 ID:4vtheqyt0.net

へー、後藤さんってこんな顔してたんだー、ロン毛かと思ってたー

解説が詳しくていつも読むけれど、もう少し例えを出した方が伝わりやすくていいわ。

あと、金を取って人を集めるんだったら。もっとプレミア感ないと

１０代のアイドルでも握手とかハグとかしてるんですからｗ

58 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です：2014/09/07(日) 18:42:17.54 ID:WYfdbTnJi.net

>>45
重ね塗りの回数を増やして容量を上げてるから人件費なんだよなネックは