64bit化したARMv8はどういうメリットがあるのか

x86では64bitは4GBより多くのメモリを扱えると言う意味を持っていた

32bitと64bitの違いについて、扱えるメモリの量に差があるという説明をされることは多いと思います。確かに32bitOSでは4GBのメモリまでしか読めません。これは32bitのメモリアドレッシングでは4GBが上限であることが直接の原因になります。2を32乗する大体40億、つまり4Gになることを確認ください。

ARMアーキテクチャは演算効率のアップのために64bit化した

64bit化のメリットは演算効率のアップです。特に制度の良い浮動小数点数演算に対しては大幅な効率化が図られています。メモリアドレッシングについては32bitの頃から40bitの物理アドレッシングに対応していて、理論的な上限は4GBではなく現在あるシステムの現実的なメモリのサイズであれば軽々と対応することができました。メモリについては64bit化のメリットは無いと言っていいです。

実際に演算効率の良い64bit

Androidのantutuベンチマークなどに興味がある人は感じているかも知れませんが、64bit対応のAndroidはベンチマークスコアが高いです。64bit化による演算効率のアップは成功していると言って良いのでは無いのでしょうか。よりリッチなコンテンツを提供できるプロセッサとしてARMアーキテクチャは進化していっていると言っていいでしょう。

HPCへの応用

ARMアーキテクチャは既にポスト京のスーパーコンピューターに名前が上がっています。それくらい64bit化のHPC分野からの視線は熱いです。HPCに用いられるプログラムと言うのは高度な並列化がされていて、コアあたりの性能が重要になることは低いのです。モバイル向けのプロセッサがスーパーコンピューターなどに使われるというのはピンと来ないかもしれませんが、HPCについてもスマートフォンについても重要な数値は電力辺りの性能値となってきます。そのためARMプロセッサが大規模な演算に使われるということは実は自然なことなのです。64bitの浮動少数点数演算が出来るようになったARMv8の名前が上がるのは当然かも知れません。

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