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双発電脳
Dual Socket The World


目次
  --------メインコンテンツ--------
最新記事
デュアル対応ソケット、マザーボードの一覧表
マザーボードメーカ(ブランド)と国内代理店
マザー固定穴の位置とサイズ(フォームファクタ)
NUMA (デュアルソケットでは必修科目)
デュアルソケット対応電源
デュアルソケット対応CPUクーラー
デュアルソケット対応メモリ
チップセットの冷却
デュアルソケット対応OS (オペレーティングシステム)
10番外編 (一覧表に掲載していないデュアルソケット)
  ---------ブログ分割先---------
- 自作ガジェット研究所(IoT/Raspberry Pi など)
  ----------コラム----------
11:4K特集 EDIDKVM動画編集
12中華マザー(製造元不明の怪しいデュアルソケット)
13Type-C PD 充電器/ACアダプタ
14HDDで自然発生するデータ化けとHDDデータの寿命
15Windows7 の次のOSに付いて考える
16PCをネットに接続しないという選択
17デバイスの帯域
18CPU拡張命令対応状況
19SuperPI 20年の歴史演算性能トレンドライン
20その他、このブログ内でアクセスの多い記事一覧


筆者の自作機
資料
  ブロックダイヤグラム一覧
魁??漢塾 Dual Socket7
  三号生(MMX 233MHz)、二号生一号生
32Bit ワークステーション
  4号機(Klamath 233MHz)
  6号機(Tualatin 1.4GHz)、 5号機(Barton 1.4GHz)
  7号機(Foster 1.4GHz)、 9号機(Hammer 1.4GHz)
64Bit ワークステーション
  0A号機(Nocona 3.0GHz/1C)、   11号機(Troy 3.0GHz/1C)
  10号機(Dempsey 3.0GHz/2C)、   15号機#1(SantaRosa 3.0GHz/2C)
  12号機v2(Harpertown 3.0GHz/4C)、 15号機#2(Shanghai 3.1GHz/4C)
  13号機(Westmere-EP 3.06GHz/6C)、 19号機(Lisbon 2.8GHz/6C)
  17号機(IvyBridge-EP 3.0GHz/8C)、 20号機(AbuDhabi @3.0GHz/8M)
  18号機(Broadwell-EP @3.01GHz/16C)、21号機(Naples 3.1GHz/16C)
  22号機(Skylake-SP 3.0GHz/18C)、  23号機(Milan 計画中)
  省電力 サーバ
  12号機(Wolfdale 3.0GHz/2C)、14号機(Sossaman 2.0GHz)
  16号機(Eden-N 1.0GHz)
番外編(シングルソケット):
  Celeron533MHzK6-2+BulldozerIsaiahIIRyzen79
  80386DX-33 + 80387DX-33(改修中)



メインコンテンツ

ソケット形状と対応するマザーボード
下表のソケット形状・ソケット名をクリックorタッチすると、まとめページに移動します(薄いグレーで書いたソケット形状はシングルソケット叉はデュアルソケット未発売です)。最近はアニメその他の動画の多くがCG化している事やスティーブジョブス不在のAppleの事を考えると、ワークステーション分野の市場が活気付いて来たのではないか?と思います。AI囲碁将棋や為替予測やビッグデータ解析、ディープラーニングなど多岐に渡る個人向けHPC的な用途も増えてきたのかもしれません。
(未掲載は追々対応してゆきます、マイナーソケット等は番外編にて)

AMD Intel VIA Spec/Year(※) IBM
A
M
D



Socket SP5
(LGA 6096)

Genoa (5nm)
LGA 4677
SapphireRapids(10nm)
Many Core
HBM2 + DDR5
AVX512
2021~
LGAxxxx
POWER10
(7nm)
Socket SP3
(LGA 4094)

Milan (7nm+)
Rome (7nm)
Naples (14nm)
LGA 4189
IceLake-SP (10nm)
NCORE(16nm) 10~64Core
DDR4 6~8ch
AVX512
2017~
LGA2601
POWER9
(14nm)
LGA 3647
Cascadelake-SP(14nm)
Skylake-SP (14nm)
IE(InnovationEngine)
搭載↑ 非搭載↓
HFCBGA (兆芯)
KX-6000 (16nm)
KH-20000 (28nm)
SoC 8C/8T 3GHz
8~24Core
DDR4 4ch
AVX2
2014~
LGA 2011 v3
Broadwell-EP(14nm)
Haswell-EP (22nm)
nanoBGA2
Kaisheng ZX-C+
IsaiahII (28nm)
Socket G34
(LGA 1974)

AbuDhabi (32nm)
Interlagos (32nm)
LGA 2011
IvyBridge-EP(22nm)
SandyBridge-EP(32nm)
6~16Core
DDR3 4ch
AVX
2010~
Socket C32
(LGA 1207)

Piledriver (32nm)
Bulldozer (32nm)
K10 D1 (45nm)
LGA 1366
Westmere-EP(32nm)
Nehalem-EP (45nm)
nanoBGA2
Isaiah/CNQ (40nm)
4~8Core
DDR3
SSE4.2/SSE4a
2008~
Socket F
(LGA 1207)

K10 C/D (45nm)
K10 B (65nm)
K8 F (90nm)
LGA 771
CoreMA (45nm/65nm)
Dempsey (65nm)
  .
nanoBGA2
Isaiah/CNA (65nm)
2~6Core
DDR2
SSE3->SSE4.1/a
2006~
K9(キャンセル) ME-HECI
↑搭載↓非搭載
Win10 (64bit) ↑対応 ↓非対応
Win8.1(64bit) ↑対応 ↓非対応
Socket 940 (PGA)
K8 (90nm/130nm)
mPGA 604@800
Paxville (90nm)
Irwindale (90nm)
Nocona (90nm)(※)
1~2Core
DDR/DDR2
SSE2 -> SSE3
2003~
Win7 (64bit) ↑対応 ↓非対応
WinXP(64bit) ↑対応 ↓非対応





mPGA 479M
Yonah(Sossaman)
mPGA 479M
nanoBGA2

Esther/C5J (C7)
2Core/2GHz
SSE3
2006~
Win10 (32bit) ↑対応 ↓非対応
Win8.1(32bit) ↑対応 ↓非対応
Socket A (PGA)
Slot A
K7
mPGA 604@533
mPGA 603@400
Netburst
1.4~3GHz
SSE2/3DNow!Pro
2000~
PGA 370
Slot 1 (Pentium!!!)
P6
PGA 370/EBGA368
nanoBGA
Nehemiah/C5P(C3)
450~1400MHz
SSE/E-3DNow!
1999~
Win7 (32bit) ↑対応 ↓非対応
Super Socket 7
Socket7
K6
Slot 1 (PentiumII)
Socket 8
P6
PGA 370/EBGA368
Samuel/C5A
  (Cyrix III/C3)
150~550MHz
MMX/3DNow!
1995~
Socket 7 (3.52V)
Socket 5 (3.52V)

K5
Socket7(2.8V/430HX)
Socket5(3.3V/430NX)
Socket4(5V / 430LX)
P5
Socket7(2.8-3.52V)
Socket5(3.3-3.52V)
WinChipC6 (旧 IDT)
Cyrix6x86 (旧 Cyrix)
60~233MHz
MMX
1993~
WinXP (32bit) ↑対応 ↓非対応
Win2K (32bit) ↑対応 ↓非対応
Socket6(3.3V)/Socket3(3.3&5V)/Socket2(5V/OD)/Socket1(5V)
80486(Am486/i486/Cx486DX)
16~133MHz
x87統合
1989~
WinNT4.0 ↑対応 ↓非対応
SMM / SMI ↑搭載 ↓非搭載
PGA132 + PGA68/LCC68
80386(Am386/i386/Cx486DLC)+ 80387(i387)
12~40MHz
1985~
WinNT3.x ↑対応 ↓非対応
※ mPGA 604@800 のうち Nocona は 32Bit版であってもWindows8以降に対応していません。Irwindale 又は Paxville は32Bit版であれば対応しています。
※ Spec/Yearは概ねの世代感を書いてあり、厳密には異なる事があります。例えば、その世代の後期型は次世代の規格を取り込んでいる事が有ります。また、VIA製品は低消費電力に注力している為、コア数は多くありません。
Socket7 で Windows7 が動くマザーもありますが、システム要件の1GHzを超えるCPUが無い為、上の表では非対応としています。
※ SlotA / Super7 はDual構成のマザーが無いため基本的には私のブログ対象外です。しかしK7やK6はCPUがSMP対応している為、SMP対応したチップセットと板を開発すればデュアル可能なはずです。
※ Socket4(486)/Socket6(486) 以前は自作向けデュアルソケットマザー(SMP)が見当たらない為ブログ対象外ですが、SMPではないデュアルソケットマザーが多々ありますので、詳しくは後述の番外編にて。


デュアルソケットマザーを扱うメーカと国内代理店

2019年4月2日現在取り扱いが有る企業と代理店
 下記は、現時点で実際にデュアルソケットマザーの取り扱いをしている企業と国内正規代理店を筆者が調査し掲載しています。筆者の一押し企業は当然ながらSuperMicr●ですが、プロ仕様故に自作には向かないデザインが多くもあり、気に入ったデザインが無い場合は他社から選択する事になります(最近はSuperというブランドでゲーマー向けにも作っている様でASKが国内代理店をしている様です)。
 SuperMicr / A+ (AMD) / 国内代理店(サンウェイテクノロジ) 
 TyanMiTAC ) / 日本法人(マイタックジャパン)
 ADVANTECH / 日本法人(アドバンテック株式会社)
 ASRock / 国内代理店(Pc4u = ドーフィールドジャパン = ASK)
 ASUS / 国内代理店(マイスペック = ラシスソリューションズ)
 Chassis PLans / 主に軍用マザーを製造販売、国内代理店は無いかもしれない。
 GIGABYTE / 国内代理店(HPCシステムズ株式会社 )
 Intel / 日本法人(インテル株式会社)
 Raptor Computing Systems / 国内代理店

過去にデュアルソケットマザーを製造・販売していた企業
 AMI American Megatrends ( MegaDual )
 AOpenacer ) (foxconnが製造、現在マザー単体売りは無く完成品やOEM)
 ECSD6VAA 他 )
 EVGASR-2 / SR-X
 Fujitsu Siemens (現:Fujitsu Technology Solutions 、現在デュアルは自社製品向けに製造)
 MSI / (デュアルソケットマザーを扱う代理店が無い?)
 FREEWAY ( TwoTop = ユニットコム ) ( FWD-P3C4XD 他)
 Micron ( MTSAM64GZ 自社製SAMURAI64チップセット2基搭載! )
 MICRONICS COMPUTERS (現:DIAMOND MULTIMEDIA) (M54Pe)
 Motorola ( 2011年に分裂し2社体制 ) ( PATX5000 )
 NEXCOM ( NEX6420シリーズ )
 SOYO ( デザイン台湾、製造販売は中国? ) ( D6IBA、他 )
 VIAVT310-DP

過去に存在したデュアルソケットマザー取り扱い企業
 Iwill (現:Flextronics / 旧:Arima) / 国内代理店(現:Aiuto / 旧:RioWorks)
 Q-Lity (CPV4-TD)
 RioWorks ≒ Iwill
 ABITBP6 / UT2K4、他 )
 EPoX ( 終息期に深セン工場がSUPoXとして独立し現存 )( KP6-BS、他 )
 TakenATX586、他 )

 過去にデュアルソケットを扱っていた企業の大半はSlot1/Socket370の時代まででCelelon300AやTualatinなどが最後の企業も多いと思います。それ以降も生き残った企業はPentium4のHyperThreadやCoreDuoなどの2コアで満足し、より難易度の上がったXEONやOpteronのデュアル/マルチソケットを作り続けている企業は逆に成長した所が多い様に思います。
 この中で異色なのはEVGAとIWillでしょうね。EVGAはハイエンドゲーマー向けに特化した様な企業なのでデュアルがゲームでは効果が無い(オーバークロックが出来ない)事を痛感し撤退したのではないかと思います(実際はどうか知りませんが)。IWillはサーバ向けにはBIOSの完成度が今ひとつだった事や、AMDのHyperTransport構想に過剰反応して暴走してしまった事などが原因で消滅した(買収された)のではないかと考えています(実際はどうか知りません)。
 EPoXは台湾の企業でしたが、工場が大陸側にあり、大陸から撤退する際に工場メンバーが本社と対立し、給料未払いを楯に工場を強引に取得、その工場を元にSUPoXを起業したという情報があります。SUPoXの本社は大陸側の深センにある様ですが台湾Wikiによりますと商標権で揉めた?のかもしれず、商標権を持つ台湾EPoX側の債権者と、工場を持つ深センSUPoXに分裂したのかもしれません。
 中国に工場を持つ企業が中国から工場を撤退するのは非常に困難な様で、手続きに1年以上掛かり、かつ、それが完了するまで社長や役員は中国国外への渡航が禁止される様です。これを回避する為に多くの企業が突然夜逃げするらしいのですが、その結果として工場の資産を現地に置き去りにする事になり、EPoX vs SUPoX の様な事態に追い込まれるのだと思います。中国撤退の手続きに際して最初に言われる事が、本国に有る資産を売却して中国工場が持つ全ての負債を返済してから株を中国の企業に譲渡しなさいと言われる様です。それが達成出来るまで社長や役員は中国国外への渡航が禁止されますので、いわば人質をとって金を払え(しかし工場の資産を売却して清算する事は禁止だ)と恐喝してくるようなもので、気軽に撤退手続きを開始する事が出来ないのです。逆に、中国に工場を展開するには現地の人と株を折半する条件と手続きに二ヵ月あれば完了する様です。しかし、撤退する際に、この現地株主の反対によりなかなか思うように撤退する事が難しい面もある様です。こう考えると中国進出って高リスク低リターンな気がしてきますね。しかし、そんな中にも傑出した中国進出の成功者が稀に居るのでJackpot効果(カジノで大当たりした人を見た時と同じ効果)により自分にも成功の可能性が有ると信じ込ませられてしまうのかもしれません。中国は基本的には共産主義であり、住民には投票権や人権が無く、共産党幹部が住民や企業から搾取して肥える為の国家体制と言われていますが、以前の様に管轄する共産党員に賄賂を払えばなんとかなる時代も終焉し、今は汚職を粛清するという名目で某氏に従わない党員を次々に粛清しているらしいです。


マザーボード固定穴の位置とサイズ(フォームファクタ)
 デュアルソケットマザーをPCケースに組み込もうとすると、マザー固定穴の位置が異なったり、ケースが小さくて(マザーが大きくて)入らない事も多々あります。困ってネット検索しても誤記が多く、正確な穴の位置を記載した資料にはなかなか辿り着けません。
 主にASUSが間違った記載をしている事が多い様に感じますが、SSI-CEBの事をATXと書いたり、或いはSSI-CEBをSSI-EEBと書いたりしている事が多いと思います。SSI-EEBをE-ATXと書いている事も多いと思います。
 ネット情報の多くはATXとの大きさの違いくらいしか判らないですよね?SSI-EEBはE-ATX、SSI-CEBはATXと同じと言われる事が有りますが、実際は穴の位置やサイズが少しだけ異なります。
 そこで、規格書やマニュアル等の一次資料を元にした穴の位置とサイズを調査しました。
 ・穴の位置とサイズ
  E-ATX / EE-ATX
  SSI-CEB / SSI-EEB / SSI-MEB (調査中)
  XL-ATX / HPTX
  Intel W2600CR/S2600IP
  SuperMicro X8DTG-QF/X9DRG-QF/X10DRG-Q
下図はATXを基準に、I/OシールドやPCIスロットの位置を合わせた原寸大の図です。
EE-ATX-FF.png
※今はPNGイメージで原寸大にしていますが、時間があればCADで製図してそのまま機械加工出来る物を作りたいですね・・・


NUMA
 ・NUMAとは何か?
 ・OSにNUMAとして認識されない場合の対処方法
 ・NUMA関連のBIOS/UEFI設定方法(同上)
 ・NUMAでの割り込み処理は、どのコアが担当するか?
 ・NUMAとキャッシュの関係
 ・NUMAのチューニング設定で30%高速化
NUMA-NodeInterleaving.png
 Node Interleving で性能を向上させる為には、メモリ帯域を上回るインターコネクトが必要だが・・・



電源
 デュアルソケットマザーでは 24Pin + 8Pin12V + 8Pin12V 合計3コネクタ 構成が一般的で、ATX電源ではなくEPS電源が使われます。ただし、2019年に規格化された ATX12VO により12V単一電源化の流れが出来始めていると思いますので、今後は ATX12VO 寄りの形に移行してゆく可能性があります。
 ASUSはEPS電源の事を間違ってEATX2.0やEATX12Vとして記載している事が多いので注意が必要です。
 EPS電源は、ATX電源と似ていますがPWR_OK信号のタイミングが少し異なりますので御注意下さい(32bit時代のマザーはATX電源でOKな物が多いです)。サーバ向けベアボーンの場合はリタンダント電源(複数の電源モジュールを搭載し1個壊れても稼動し続ける電源)を搭載している物が多いですが、交換用の予備モジュールは予想外に高額な事がありますので御注意下さい。
 ・PC電源のピンアサイン比較
 ・PC電源の各ピンの機能
 ・PC電源の効率と力率の違い
 ・PC電源の規格を比較
Main-Diff-V2-smb.jpg
PAPFC13.png


CPUクーラー
 無難なのはSuperMicro製のCPUクーラです。LGA2011やLGA1366では一般の普及品が使えるマザーも多いですが、CPUが2個あるのでヒートシンクも2個ですから大き過ぎる物は設置出来ません。また、CPUソケットがナロータイプの場合は対応品を探さねばなりませんし、G34やC32はSuperMicro以外で自作に使えそうな物はNoctua NH-U9DO A3 / NH-U12DO A3しか知りません、爆音低背プロ仕様ならDynatronが出している様です。これら以外は自作市場に流れている物を探すのが困難です。ですがSuperMicroで探せば必ず見付かります。もちろん、それ以外を探したり自分で工夫して大型ヒートシンクの物を流用して静音化したり、或いは水冷化も一つの手ですが、もし私が水冷化するならこんな感じで纏めたいです。


チップセットの冷却
 デュアルソケットマザーでは強力なエアフローを前提としている物が多く、ボード上のチップセットに小型低背のパッシブヒートシンクが一般的で、エアフローが確保されていないと予想外にチップセットが高温に成る事があります。3連オリファン搭載グラボなどからの意図しない撒き散らし送風が冷却に貢献している事もありますが、組み上げたら一番最初に温度モニタを使って各部の温度が高負荷時にも一定して利用温度範囲内に収まっている事を確認しておきましょう。とは言え温度モニタには結構バグがあるので困ってしまいますよね・・・PCケースを密閉した状態で色々な角度から観察できるサーモグラフィーが理想ですが、筆者は放射温度計を使っています。


メモリ
 基本的に、デュアルソケットマザーでは ECC Registerd タイプのメモリを使用します。LGA1366以降はLoad Reduced(LRDIMM)に対応した物も増え、DDR4世代以降は積層タイプの 3DS ECC RDIMM(RDIMMはRegisterd DIMMの略)が利用出来る物も増えていますが、基本は ECC Registerd への対応で、その他に LRDIMM や3DS にも対応可能とするマザーボードが主流です。
 ECC ( Error Check & Correct ) はメモリが自然現象(放射性同位体崩壊、宇宙線、粒子線)やホットキャリアなどの影響でビット反転してデータ化けが発生した際に、誤りを訂正する為の機能で、通常64bit幅を72bit幅に拡張して実装します。BIOS/UEFIでECCでのエラー検知と回復の記録(ログ)が出来る物がありますが、筆者の居住地での経験上は16GBを常用した場合に年3回程度の発生率ですが、設置場所や標高で発生頻度が大きく変わる事が知られています。特に標高が高い所では宇宙線の影響でエラーが多くなる事が知られています。
 Registerd は別名 Bufferd とも言われ、クロックやアドレス信号の増幅と安定化を行う機能です。これにより Unbufferd メモリに比べノイズに強くなる為、より安定して高速で大容量のメモリを搭載出来ますが、バッファを中継する際にレイテンシが少しだけ増えます。LRDIMMはクロックやアドレスに加えてデータも含めた全ての信号をバッファリングしますのでRegisterdメモリよりも更なる安定化と高速大容量化を実現出来ます。
 過去に例外としてLGA771ではFully Bufferedタイプ(DIMM上にシリアル変換チップを搭載し高速大容量を実現したが爆熱と遠大なレイテンシが改善できず廃止)、mPGA603や一部のSlot1/PGA370ではRAMBUS(特許使用料が高過ぎた割りにDDRに比べて性能面であまり優位に立てず廃止)、Socket5/7ではパリティ(エラー検出は出来るが訂正が出来ない為にECCへ移行)が使われた事もありましたが、それ以外は先述の ECC Registerd が基本です。
 外国製の安いPCが販売される前の日本市場ではECC付き(或いはパリティ付き)メモリが一般的でしたが、外国製の安いPCが販売されるに伴い熾烈な価格競争の結果として本来は必要なECCが省かれた廉価版がいつのまにか一般的に成ってしまいました。ECCを搭載しないDRAMメモリは気付かないうちにデータ化けを必ず起こします。宿命とも言えます。メモリの値段を節約し過ぎてECC無しをどうにか使おうとする事はお薦めしません。
 しかし、近い将来にはメモリがCPUに統合されると思いますので、その時はまた状況も変化するでしょう・・・
 現行品のCPUソケットあたりのチャネル数は 6~8チャネル (× 64bit幅) ですが多コア化はチャネル数の増加ペースより速いです。
---定格3GHzの最大コア数を基準にしたリスト---
2チャネル/DDR-400 : 1/2コア@CPUソケット P4/K8
2チャネル/DDR2-800 : 2/4コア@CPUソケット CoreMA/K10
3チャネル/DDR3-1333: 4/6コア@CPUソケット Nehalem-EP/Westmare-EP
4チャネル/DDR3-1866: 8/10コア@CPUソケット Sandy-EP/Ivy-EP
4チャネル/DDR4-2400:10/12コア@CPUソケット Haswell-EP/Broadwell-EP
6チャネル/DDR4-2933:18/28コア@CPUソケット Skylake-SP/Cascadelake-SP
8チャネル/DDR4-3200:16/32コア@CPUソケット Naples/Rome/Milan/IceLake-SP



OS ( オペレーティングシステム )
OS_history-simple6.png
※:研究中や開発中のOS( HAIKU / Hurd / icaros / MINIX3 / Plan9 / PureDarwin / ReactOS / SkyOS / Syllable など)は除いてあります。また、デュアルソケットに到達しないであろうDOS系のクローン( FreeDOS / DR-DOS/OpenDOS など )や、OS-9/OS-9000系のOSも除外しています。
※:この図はWikipediaのUNIX関連ページにあった図を元にデュアルソケットマザー対応OSの系統図概略として編集し直した図です。

 下記にてデュアルソケットマザーに対応しているOSをアルファベット順に掲載しています。
 実用前段階のOSや、教育・研究用OS、開発が終了したOSなどは別枠で掲載しています。

BSD (BSD License / CDDL)
BSDLogo_201510300414428c1.jpg
 ZFS や RAID-Z を使った大容量ストレージサーバとして人気がある FreeNAS / FreeBSD / NetBSD / OpenSolaris(現:OpenIndiana及びillumos) / OpenServer X 等はBSDの流れを汲むオープンソースのUNIXディストリビューションです。
 FreeBSDでのNUMA対応が2005年頃の様ですから、これ以降にFreeBSDから分岐(フォーク)したディストリはNUMA対応しているハズですが、それ以前にBSDから分岐したディストリの中にはNUMA対応していない物も有るかもしれません。
 OpenSolaris(現:OpenIndiana及びillumos)はUNIX SystemVを起源とするBSDとは別系統のOSと言われる事が有りますが、SunOS 4世代までのBSD資産を引き継ぐ必要性などからSystemVとBSDを融合したUNIX SystemV R4 (SVR4)を元にしており、SystemVとBSDの両方の機能と特徴を備えたUNIXディストリビューションです。ライセンスはBSDと異なり独自のCDDL(Common Development and Distribution License)を採用しています。
 OpenServer X は FreeBSD をベースとして後述の商用UNIX SCO OpenServer 6 や UnixWare7 の機能を融合したもので、SCO の既存顧客に対するアップグレードパスを確保したものらしいです。その為、基本的なライセンスはBSDライセンスで提供されていますが、サポートを受けたり、OpenServer固有のアプリを利用するには有料オプションが必要になります。
 ディストリビューションが分岐した事をフォークしたと言いますが、UNIX系のC言語システムプログラマとしての経験があれば直感的に fork() システムコールに由来する細胞分裂的なOSソースコードを含む開発プロジェクトの分岐・分裂である事が容易に想像出来ると思います。
※UNIXとして掲載すべきか迷いましたが、BSDをオープンソースとして掲載し、UNIXを商用OSとして下に掲載しています。

Linux (GPL v2)
Linuxlogo.jpg
 どのディストリビューションでも基本的にはデュアルソケットに対応しているはずですが無難な物はCentOSだと思います=>CentOSは突然の終了報告とともに Rocky Linux に移行しましたが先行き不透明です。デスクトップ向けとしては Ubuntu にも人気がありますがDebian系かつ寿命が5年しかないので筆者は少し苦手です。他に筆者が勧められるのはRHEL(有料)でしたがCentOS終了に伴いシェアダウンが否めない感じです、Fedora(RedHat系の次世代開発向けで安定版を望むなら辞めるべき)あたりで、これらのディストリにはBSDの項で触れたZFSがライセンス問題を克服しながらZFS on Linuxで移植導入されております(がライセンス上の問題で完全な移植ではない様です)。他には、SUSE-SLES(Slackware系の有料版)/OpenSUSE(無料) 辺りでしょうか。
 ここまで掲載したディストリはAreca RAIDコントローラのディストリ専用ドライバが用意されている事から、筆者の自作PCで使う場合も含め確実な導入が望め、また、主にサーバ用途での利用者が多いディストリでもあると思われ、逆に、他のディストリは筆者の利用経験が少ないものや全く使った事が無い物ばかりです。
 端末利用に特化したLinuxとしてはAndroidが最も普及していると思いますが、Androidの亜種としてAndroid-x86Console OSなどがPC用バイナリとして供給されています。筆者も、AndroidをPCで試そうと思いましたが、Androidと同じくGoogleが製作したChromeOSもPC用のLinuxディストリビューションです。どうやらGoogleはWindows10に対抗してか?AndroidとChromeOSを統合する動きがある様ですから、近いうちに自作PCでもAndroidと共通の画面で操作できるPC用のLinuxが普及するかもしれません。
 ゲーム用LinuxとしてSteamOSというUbuntuに近いDebian系ディストリビューションも度々話題に上がりますが、筆者は全く利用した経験がありません。初期のSteamはUbuntuを元にしていた様ですが、ライセンス上の理由でDebianベースに変更した様です。
 これら以外ですと、特殊な事情でCPUに最適化されたバイナリを使ってインストールしたい場合は Gentoo Linux が良さそうです。このブログの読者の方でSocket7でのHD動画再生に成功された方がいらっしゃいましたが、その方は Gentoo Linux を使っていました。

MenuetOS (32Bit版:GPL v2 / 64Bit版:License)
logo2.jpg
 初期の32Bit PCを実用化する可能性を秘めたOSで、全てアセンブラかつフルスクラッチで記述された(しかし透過GUIなどを備えた)OSとして注目を集めました。初版0.01が2005年、正式リリースは2015年5月に1.00が登場したばかりの比較的新しいOSです。
 アセンブラで書かれた為、サイズが極端に小さく、BIOS ROM内に格納して瞬間起動できるかもしれませんね?(未検証)
 64Bit版システム要件:ハードウエア互換リスト
 32Bit版システム要件:32Bit版はSMP非対応かも?
  CPU:Pentium 90MHz
  RAM:32MB
  GPU:VESA 2.0
  STG:1.44MB Floppy
  K/M:PS/2 or COM

OS/2 (商用)
OS2logo.png
 IBMとMSの共同開発によるOS、途中からIBMがOS/2、MSがWindowsNTへとディストリビューションが別れたような形になりました。現在はIBM自身による個人向け開発及びサポートは終了していますが、eComStationという名称のOEM版(英語版とドイツ語版のみ)が最新ハードへの対応とサポートを継続しています(2015年11月現在)。
  OS/2 2.11 SMP (1994-?):初のマルチプロセッサ対応
  OS/2 Warp 4 (1996-2006):標準でマルチプロセッサ対応
  eCS/1 (2000-?):IBMからOS/2 Warp 4のライセンスを受けたOEM版
  eCS/2 (2010-現在):ACPI対応、JFSへのインストール対応など
  ArcaOS 5.0 (2017-現在):正規ライセンスを得た新たなディストリ
 WindowsNTは元々OS/2 3.0 として開発されていた物を途中からWindowsNTに名称変更したもので、現在出回っているWindowsはOS/2を起源としていますが、MSがこれを公式に認めているか?筆者は知りません。

Red Magic (脳内仮想マシンで起動可能)

マガタ博士が開発した 16Bit マルチユーザ・オペレーティングシステム。
16Bitの日時カウンタが・・・

TRON (商用)
TRON-symbol.jpg
 TRONは、TRONフォーラムの策定する仕様(及びソースコード)を元にライセンスを受けた企業が特定のハードウエア向けにカスタマイズして販売する形態をとる様です。
 国産OSとしての地位を確立しつつあった1980年代後半、アメリカ合衆国通商代表部が1989年に作成した報告書"National Trade Estimate Report on Foreign Trade Barriers"( ISSN 0898-3887 )にてTRONを貿易障壁と断定し(後に撤回されたが時既に遅し)、これを元に日本政府に対して圧力(具体的にはスーパー301条に基く制裁)やロビー活動(エージェントである孫正義を使った301条を楯にしたTRON排除活動など)を展開し、日本のPC市場からTRONを排除しました。当時、学校教育へのTRON採用が決まり松下製の実機も完成、富士通、日立、三菱などの国内企業がTRON仕様32bit CPU GMICRO/100の開発に成功していましたが、これを事実上の白紙撤回に追い込み、翌年にはDOS/V互換機の日本市場への普及と、それに続くWindows3.1/95で日本のPC市場から和製OSと和製PCを排除し、米国製OSと外国製PCで塗り替えました。
 筆者がざっくりと調べた限りでは、現在(2015/11)、下記の2つのOSがPC/AT互換のデュアルソケットマザーでも起動できそうです(超漢字は実機稼動が可能か?不明です。T-Kernelは後ほど試してみようと思います)が、この他にも自作PCで起動可能なTRON系OSが現存するかもしれません。超漢字で動くワープロ的なソフトは、縦書きの日本語を取り扱う際に非常に使い易いらしいです。
 PMC T-Kernel 2/x86 組み込み機器向けリアルタイムOS。評価キット30日間無料。
 超漢字 VMWare上で稼動するTRON系OS。
 ※TRONに付いてはPCのみでなく携帯電話に付いての記載もしていましたが、ブログ趣旨から外れる為、削除しました。筆者はモバイルには詳しくありませんが、携帯電話向けOSの販売数は、マスコミ報道からの印象としては TRON -> Symbian -> Android/iOS という流れがある様ですが、実際の国内シェア(利用者数・販売数)の正確な統計情報(日本国内のガラケーとスマホを合わせた携帯電話全体でのOS利用者数の推移2000~2015)が欲しいですね。マスコミ報道の多くは、スマホ世界出荷数2.4倍とか、国内スマホシェア一位とか、そういった局所的・断片的な数字のみで、ガラケーとスマホを合算した携帯電話全体のOSシェアに付いて長期スパンで推移を話題にする報道が見当たりません。

UNIX (商用)
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 既に上で書きました BSD ( FreeBSD / NetBSD / OpenBSD ) や OpenSolaris ( OpenIndiana / illumos ) がオープンソースかつ基本的には無料で入手可能なUNIXディストリビューションであるのに対し、こちらでは AT&T UNIX System V を起源とするクローズドソースかつ有料のUNIXディストリビューション ( 但し、PC/AT互換のデュアルソケットマザーで稼働するもの ) を簡単にまとめてみます。買収や統廃合により実情を正確に掴む事はなかなか難しい状況です。

 SUN Solaris2.1(1993-1999) ~ 10(2005-2021)( SunOS 5.1 ~ SunOS 5.10 ):
  Solaris2.1でx86対応と同時にSMP対応をしています。それ以降の多くのバージョンがx86に対応しSolaris10 ( SunOS 5.10 ) 以降はAMD64/EM64TやZFS(ZFS初の実装はSolaris10)にも対応しています。Solaris9は2014年にサポート終了しましたが、Solaris10は2021年までOracleによるサポートが継続する予定です。アップグレードパスとしては後述のOracle Solaris 11があります。

 SCO UNIX + SCO MPX (1994-?) ~ SCO OpenServer5(1995-?)
  マイクロソフト XENIX と AT&T UNIX System V R3 を融合した SCO UNIX と、それに加えて X-Window や TCP/IP を取り込んだ OpenDesktop 、サーバ向け改修した OpenServer3などがあり、当初は標準ではデュアルソケット非対応でしたが1994年に登場したSCO MPXパッケージを追加購入する事でデュアルソケットに対応できた様です。
  後継の OpenServer5 ではSCO MPXパッケージを統合した様で、デュアルソケット対応している様です。サポートとしては2010年にNICドライバの更新版が提供されていますが、今後どうなるか?いつまでサポートされるのか?未調査です。
  アップグレードパスとしては後述のSCO OpenServer 6があります。

 Novell UnixWare 2(1994-?)
  AT&T UNIX System V R4.2MP をベースにした UNIXディストリビューションで、SMPに対応しています。OEM向けの出荷が1994年、エンドユーザ向けの出荷が1995年の様です。当時、圧倒的支持を得ていたPC向けのNetWareとUNIXを融合した製品とも。当時は未だネットに弱かったWindowsなどのOSに対してNOS(ネットワークOS)と言われていました。筆者はMS-DOSとNetWareを組み合わせた業務システムを構築した経験がありますが、それ以降はNovell製品に関わった経験が無く、UnixWareの事はあまり知りません。後にSCOに買収され、現在はXinuosが権利を保持し、アップグレードパスとしては後述のSCO UnixWare7があります。

 SCO UnixWare 7 (1998-?)
  SCOがNovellからUnixWare2の権利を買い取り OpenServer5 と融合したもので、メジャーバージョンは2から突然7にジャンプした様で、現行バージョンは7.1.4+(2013)セキュリティパッチが2014年10月に提供されています。現在はSCOからXinuosに変わっていますがブランド名としてSCOが残っている様です。

 SCO OpenServer 6 (2005-?)
  上記 SCO UNIX に SCO UnixWare7 の機能の一部や AT&T UNIX System V R4.2MP などを融合したもので、System V R4.2MP を取り込んだ事でSMPに対応した為、追加パッケージ無しにデュアルソケットで稼働できる様です。筆者は利用経験が有りません。
  商業的にはマクドナルドやピザハットやコストコなどの量販店、NASDAQなどの金融系にも採用実績がある様で、アップグレードパスとして2015年に登場したFreeBSDベースのOpenServer Xに機能が引き継がれています。サポート終了時期は不明(未調査)ですが、2014年10月にセキュリティパッチが提供されています

 Oracle Solaris11 (2011-2034)( SunOS 5.11 ):
  オラクルによるSUN Microsystems買収後にリリースされたSolarisです。最新版Solaris11.4が2034年までのサポートが決定している様です。UEFI Boot 対応等の細かな機能追加が多数行われました。Solaris11.2 (2014)からはクラウドインフラを意識してOpenStackを取り込んでいます。

Windows (商用)
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 デュアルソケットマザーを稼働させる為にはPro、Ultimate または Enterprise エディション又はサーバ系のエディションが必須となります。Home エディションやWin9x等をインストールしますと、1つのCPUソケットしか認識しません。
 下記はデュアルソケットマザーに対応しているWindowsです。
 Windows NT3.x Workstation (1993-2001、コア数制限あり)
 Windows NT4.0 Workstation (1996-2005、コア数制限あり)
 Windows 2000 Professional (1999-2010、コア数制限あり)
 Windows XP Professional / x64 / Tablet / MediaCenter (2001-2014)
 Windows Vista Business / Ultimate / Enterprise (2006-2017)
 Windows 7 Professional / Ultimate / Enterprise (2009-2020)
 Windows 8 Pro / Enterprise (2012-2023)
 Windows 10 Pro / Enterprise (2015-2025)
※:Windowsをサーバとして活用する場合は別途調査願います(筆者はサーバ系OSの知識がLinuxに偏っている為)。
※:WindowsCE系統のOSは筆者の知らない領域ですが読者の方から教えて頂いた情報を元に調べましたところEmbeddedCompact7でSMP対応している事がデータシート(PDF)に明記されていますので、もしかしたらデュアルソケットにも対応するのかも?しれません。NUMA対応しているのであればリソースメータで確認出来るかも?
※:サポート終了したOSは、スタンドアロンでの(つまりネットに接続しない)利用に限定する事をお勧めします。
※:サポート終了したOSを、OSサポート終了後に登場した拡張レジスタを持つCPUで使う場合、スタック関連の不具合が予想されますので御注意下さい。


OS ( 研究用・開発中・開発終了など )

AmigaOSクローン (開発中)
 AmigaOSクローンかつオープンソースのOSとしてAROSAtheOSがあります。AROSを元にしたディストリビューションの一つIcarosが最もAmigaOSに近く、かつ完成形に近いディストリと言われている様です。AtheOSのディストリとしてはSyllableが最も有名な様です。

BeOS (商用:1998-2001)
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 BeOS R3 から PC/AT互換機対応となり 最終リリース R5 で2001年頃に終焉を迎えました。
 筆者は利用した事が無く、よく判りませんが、非協調的マルチタスクと言うとても強力なマルチタスク/マルチプロセッサ対応の仕組みを搭載している様です。
 最終リリースR5には個人向けの無料版が有った様ですが、バージョンやエディションの違いによるデュアルソケット対応可否などの違いがよく判りません。
 正式にライセンスを継承した後継OSのZETAと、有志によるクローンOSのHAIKUがあります(下記にて)。

Haiku OS (旧:OpenBeOS) (開発中、現在アルファテスト版が入手可)
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 BeOSファン有志によるBeOSクローンです。
 元になった商用OSであるBeOSは2000年頃にはMacOSに匹敵するくらいのファンが居ましたが、買収され実質的には消滅してしまいました。
 筆者はVMWare上で試した事があるに過ぎず、ほとんど利用経験がありませんので、詳しい経緯はWikiに譲りますが、現在はBeOSのコンセプトに共感した有志により開発が継続されており、現在アルファ版ですがマルチプロセッサに対応しています。

Darwin (PC/AT互換機向けディストリが開発中)
PureDarwinLogo.png
 MAC OS X のオープンソース部分を元にしたBSD系のUNIXディストリビューションです。当初はOpenDarwinとして開発されていましたが中断、後継としてPureDarwinが開発中です。

Hurd (GNU本来のカーネル、開発中)
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 現在、GNUのカーネルは事実上Linuxですが、本来はHurdです。
 筆者はSUN SS1やHP-UXを使っていた頃から事務所や自宅ではDOS上でGNUを使ってsedやawkしていましたが、それはひとえにHurdが完成しないからでした。現在もです。まるでアラスカハイウェイの様に・・・

MINIX (教育用)
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 教育(OSの動作原理などを教育する目的)に特化して作成されたOSで、オリジナルはSMP/NUMA非対応でしたが、そこから派生した MINIX 3 はBSDライセンスにてソース公開され実用的な機能も盛り込まれている様ですが、未だ一般ユーザが実用的なOSとして日常的に利用する状態では無いと言えそうです。MINIX3以前からSMPに挑戦する人が度々現れた様ですが、2012年に登場したMINIX 3.2.0が正規版としては初の(しかし実験的な)SMP対応リリースと思われ、この時点ではNUMA対応は未熟(動作はするが、NUMAに対する最適化は恐らく出来ない)です。
  MINIX 3.2.0 初のSMP対応正規リリース
  MINIX 3.3.0 最新安定版リリース
 かなり昔の話ですが筆者も零号機(PC-9801 LS)にてプロッピー起動して遊んだ経験があります。つまり当時はフロッピーに収まるほど軽量なOSでした。  教育に特化していた為、より実用的なOSを求めてLinuxが製作された切っ掛けになった事でも有名です。

NetWare (商用:1983-2010)
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 筆者はファイルサーバに特化したOSというイメージで捉えています。SMP対応前のバージョンを以前仕事で使っていました。SMP対応はSFT-IIIからの様です。後にUnixWareやSuSE Linuxと統合した様です(詳しくは知りません・・・)
  NetWare 3.11 SFT-III(1992-?):NetWare初のSMP対応
  NetWare 4.0(1993-?):
  NetWare 5.0(1998-?):
  NetWare 6.0(2001-?):
  NetWare 6.5(2003-2010):2017年12月サポート終了

Plan9 (研究プロジェクト)
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 UNIXを開発した人達が、UNIXの次を目指して1980年代から研究開発していた分散OSですが、残念ながら2002年頃から開発が停滞している様です。
 その優れた機能の一部はUNIXやLinuxなど多数のOSに移植され、Plan9の目指すところから考えれば当然マルチプロセッサに対応しているハズで、筆者は2009年7月頃にx86向け公開版を試してみたのですが、稼働はしても使い方がよく判りませんで、マルチプロセッサやNUMAに対応したスケジューリングなどが実際に可能なのか?判りませんでした(時間を掛けて探求しなかった)。
 昨夜(2015/11/04)調べました所、2014年頃にGNU GPLv2にてソース公開された様ですが、旧公式サイトは現在閉鎖もしくは移転している様です。
 Plan9の分散OSという考え方は、Amazon EC2 や OpenStack の様なクラウドインフラサービスの魁と言える存在かもしれません。

ReactOS (開発中、現在アルファテスト版が入手可)
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 Windows2000とのバイナリ互換を目指すOSとして1996年頃(当初はFreeWin95というプロジェクトだった)から有志により開発が進められているオープンソースのフリーOSですが、インストール時にユニプロセッサカーネルしか選択筋がなく、2015年11月現在の最新バージョン0.3.17ではデュアルソケットに対応していない様です。しかし選択メニューが有る事から将来的には対応を予定している、もしくは実験的には既に対応済みではないかと思われます。
 筆者が2009年に試したバージョン0.3.10では、タスクマネージャにてCPU負荷をまとめて表示するかCPU毎に表示するかの選択メニューが有りましたが機能しませんでした(ユニプロセッサカーネルなので当然ですが)。最新バージョン0.3.17では、このメニューが削除又は非表示になっています。

SkyOS (商用、開発中断、ベータテスト版が入手可)
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 元オープンソースのOSで、5番目のリリース以降はソースが非公開となり有料になりましたが、現在は2013年8月に公開されたベータ版が無償提供され、それ以降は開発が中断している様です。SMPやHyperThreadingに対応している様です。

ZETA (商用:2005-2007)
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 2003年 BeOSのライセンスを取得したyellowTABが後継OSとして開発開始
 2005年 ZETA 1.0 販売開始、秋葉原などでも販売されていた
 2007年 販売不振を理由に開発終了
 筆者は、最近(2015/11)まで存在さえ知りませんでしたので、販売不振というより、マーケティング(つまり販売促進活動)をしなかったのでは?と思われます。


デバイスの帯域
 デュアルソケットマザーには PCIe x8 や PCI-X スロットが装備されていますが、こちらにそれらの帯域を記載しています。


番外編
Avoton C2750
 Atom系のCPUから派生したECCメモリ対応の高密度ブレードサーバ向けマザーです。SMPやNUMAではなく2-Node構成です。

LGA 1356
 このソケットに筆者は今まで興味が無かった為、存在は知っていましたがよくわかりません、他のソケットとの関係を3年前に少し書いた事がありますが高密度ブレードサーバ向けの低消費電力多コアXEONだと思いますが、たんにAMDのSocket C32の対抗製品としての意味しか無いのかもしれません。世代的にはSandyBridgeでLGA2011の後発、消費電力と帯域全般がLGA2011比で抑えられています。v3(Haswell)世代も僅かに4モデル存在する様ですがメモリがDDR3かつTDPもほぼ同じであるなど概ねv2世代との性能差が無く、かつ上記のAvoton C2750と比較すると更に立ち位置が微妙な存在になると思います。
 mPGA479M(Sossaman)と似た位置付けなのかもしれませんが、Sossamanの様なインパクトも無く・・・帯域を盛り過ぎて消費電力が高くなってしまったLGA2011と比較して、バス帯域などを抑えて消費電力とのバランスをとったのかも?しれませんね。

LGA 1366 (Jasper Forest)
 組み込み機器向けDP-XEONで、通常のLGA1366と異なりダイ上のQPIを置き換える形でPCIeをCPUに統合したLynnfieldの派生品です。
 自作向けに使えそうなマザーは読者の方に教えて頂いたUATX-3420しか知りません。このマザーはMicro-ATXサイズの珍しいDP-XEONマザーですが、DIMMが特殊な形状なので組んでみようとする場合は御注意下さい。

XEON MP 向けのデュアルソケットマザー
 XEON MP や E7系(-EX系)のCPUを乗せる板のなかにもデュアルソケットマザーが有りますが、それらは本ブログの対象外です。WSマザーにMP系のCPUを挿して使う事はありますが、MPマザーをWSとして使う事はありません。しかしE7系でWSマザーが登場した場合には番外編として御紹介するかもしれません。

VIA Quad Core
 40nm世代の VIA Quad Core はVIA Nano x2 ダイを2個CPUボード上に搭載したBGAパッケージのx86-64互換CPUで合計4コアです。各ダイはCPUボード上に固定されている為デュアルソケットではありませんが、ヒートスプレッダ無しに2個のダイが露出している為、双発であることが一目で判ります。Windows 8.1 以降の動作要件を満たし、拡張命令はSSE4.1( 28nm世代はネイティブ4コアでAVX2 )に対応しています。また、独自の暗号拡張としてVIA PadLockを搭載し暗号演算アクセラレータを内蔵しています。

VIA Nano x2
 VIA Nano x2 は物理的にはシングルダイとして見えますが、BIOS/UEFI上の扱いは1コアあたり1ソケット構成として扱われています。その為、OSカーネルから見るとデュアルソケット構成として認識され、結果としてWindowsではライセンス上の問題が起きてしまう為専用の対策パッチが公開されています。同様に上記のVIA QuadCore はBIOS/UEFI上では4ソケット構成として扱われていますが左記のパッチ(もしくはWindowsUpdate)で対応します。

VT310-DP
 VIA Eden-N ( C5P Nehemiah 32bit 1GHz ) nanoBGAを2基搭載、BGA方式でマザーボードに直接半田付けされている為、デュアルソケットではありませんがデュアルCPUです。CPUの拡張命令がWindows8の動作要件を満たさない為Win8以降のWindowsは動作しませんが1GHzですからWindows7には対応しています。Eden-NはC5PなのでNano系コア同様に独自の暗号拡張としてVIA PadLockを搭載し暗号演算アクセラレータを内蔵しています。

80386 / 80486
 この世代の自作向けマザーにはソケットが2~3個ある事が多いのですが、SMP構成を見た事がありません。複数ある理由は電圧の異なるソケットや、数値演算コプロセッサ、i860とのヘテロ構成、386専用と486専用ソケットを搭載して386から486へのアップグレードパスを用意した板などです。
 メーカー製サーバには486のデュアル構成があった様ですが自作で使えるマザーは登場していない様です。また386の新機能としてマルチプロセッサが謳われていたのを記憶していますが実物が存在するか?は知りませんSequent S81 systemというシステムが2~30個の386を搭載可能なUNIX機として販売され(この会社は後にIBMが買収しNUMA-Q 2000へと続く)、また初期のCompaq SystemProは386でのデュアル構成に対応していた様でCPUはオンボードのソケットではなくCPUボードを追加するタイプの様です。こちらはUNIXだけでなくWindowsNT3.1での2CPU構成が動いた様です。筆者の記憶では386の場合はSMPではなく2個または3個のCPUに同じ演算を同時実行させて結果照合するタイプのマギシステム的な物を想定した仕様だったと記憶しています。軍用の過酷な条件下(例えば強烈な電磁波の影響下や高濃度放射線下での弾道演算など)で正常機能させる為の仕様かもしれません。

PC-9801LS
 当時は国民機と言われたPC9801シリーズで、今は無きラップトップという持ち運び型かつバッテリ非搭載のパソコンです。FDDを2機搭載し40MBのSASI-HDDや4MB拡張メモリ、オレンジ単色(諧調表示)のプラズマディスプレイなど今では想像不可な仕様ですが、デュアルソケットです。と言ってもSMPではなく下位互換目的のV30と上位互換目的の80386-SXを搭載し、電源投入前に切り替えスイッチでCPUを切り替えて起動します。386を搭載し、当時1万円した1MBの増設SIMMを4枚搭載していましたのでWin32sを起動出来ました。SuperPIを起動可能な最低仕様のパソコンで、SuperPIでこのパソコンより遅いスコアを出す事は困難であると思われます。筺体蓋を開けると増設ソケットが有り80387-SXという16bitバス幅専用の浮動小数点演算コプロセッサを増設可能でしたが筆者は増設していませんでした。機会があれば387の有無でSuperPIの速度がどれだけ変わるか試してみたいですね。Linuxは入るかなぁ?

PC-8801mkIIsr
 筆者の原点、i8080上位互換のZ80を更に上位互換(多数の裏命令が存在)したNEC μPD780C-1 ( 8bit 4MHz ) DIP40 Socket を2基搭載し、I/Oバス経由でCPU間を接続、片側CPUはFDDアクセス専用として位置づけられていましたが、当然ながら通常の演算に利用する事も出来ました(FDD無しモデルにもCPUは2個搭載されていた)。この構成は先代にあたるPC8801mkIIからです。

テーマ : 自作・改造
ジャンル : コンピュータ

LGA-4K

LGA-4K とは Land Grid Array 4000 の略で、筆者による造語です。

現時点では下記のソケットの事です。
 LGA-4189 for IceLake-SP 3rd Gen Xeon Scalable
 LGA-4094 (Socket SP3) for EPYC (Zen Naples / Zen2 Rome / Zen3 Milan)

要件としては、
 LGA-4xxx
 8ch DDR4 / Socket ( or more )
 2x PCIe x16 Gen4 3-slot wide full-size + x8 full-size slot ( or more )
 2P Interconnect ( or more )
 E-ATX or SSI-EEB

各社ともレイアウトが似ていますが、中でも共通する点としてVRMがXEONは2つのソケットの反対側、EPYCは2つのソケットの間に設置されている点と言えると思います。
他に、、
・AST2500/2600 を搭載し、オンボードグラフィックを兼ねる(従ってオンボGPUは貧弱)
 →これは普通です。GPU性能を全く要求しないクラウドサーバ向けに最適
・RS-232Cシリアルポート/USB2.0/USB3.2/NICx2( or more )
・GbE or 10GbE のバリエーションがある(除:X12DAi-N6 ⇒ X12DPi-NT6)

Supermicr
SuperMicr X12DAi N6 (GbE) / モデル違い:X12DPi-NT6 (10GbE)
SuperMicr H12DSi N6 (GbE) / NT6 (10GbE)
SupermicroLGA4K.png

GIGABYTE
GIGABYTE MD72-HB0 Rev1 / HB1 / HB2 / HB3
GIGABYTE MZ72-HB0 Rev3 / Rev1 / MZ71-CE0 / CE1
GIGA4K.png


筆者の理想的レイアウト条件以前の記事の再掲)

1) E-ATX / SSI-EEB フォームファクタである事
 自作PCといえば ATX かもしれませんが、源流を辿ってゆけば IBM-PC/AT 及びその互換機に辿り着きます。このオリジナルのPC/ATマザーボードが Full size AT と呼ばれるもので、これを元に規格化したサイズ・フォームファクタが E-ATX と、その派生の SSI-EEB です。従ってPCケースの選択肢が比較的豊富にあるので自作に向いた最大サイズが E-ATX / SSI-EEB となります。(と言っても ATX や SSI-CEB よりも、かなり選択肢が限られます)
 フォームファクタの次点候補として、Supermicr●がLGA-1366世代から採用している11/12スロットタイプを挙げておきます。こちらを選択した場合はPCケースとして選択できるのはSupermicro純正品以外では数種類程度しか市場には無いと思われ選択肢が限られますが、逆にマザーボードの選択肢は増えます。このサイズでは他に Tyan と ADVANTECH が数世代前から板を製造していて毎回迷いますが筆者的には未だ採用経験はありません。

2) グラボ2枚挿しでエアフローが確保出来る事
 ハイエンドグラフィックボードには最低2スロット必要ですが、エアフローに余裕を持たせるには3スロット必要です。そのうえで2枚挿しするには、1枚目から2スロット空けた位置に x16 スロットが必要で、かつ、それぞれロングサイズのボードを挿した場合に干渉する物体が無い事が必須です。メモリスロットやCPUソケットがPCIe x16 スロットの延長線上にあるとハイエンドグラフィックボードは挿せませんので、そのスロットは無きに等しい(もしくは x16 の意味がなく、x8 や x1 の用途にしか使えない)です。

3) デュアルソケット
 圧倒的な性能を引き出すには、やっぱりデュアルソケットです。
 4ソケット以上のマルチソケットはインターコネクトの帯域的に不利になる側面があり、理想的なバランスで圧倒的な性能を引き出すにはデュアルソケットが最良です。
 Windows7までは、Pro/Ultimate で利用できる最大ソケット数が2でしたので、それも理由の一つでしたが、Windows10の場合は Workstation エディションで最大4ソケットまでライセンスが拡大されました。とは言え、筆者は LTSC しか使わない事に決めているので、やはり最大ソケット数は2のままで、それがデュアルソケットの理由の一つでもあります。

4) 上記条件を満たしたうえでAreca RAID カードを挿せる事
 圧倒的な性能を引き出すには、やっぱりArecaです。
 圧倒的に超高速でありながら、RAID-6スクラブによる圧倒的なデータ継続性/堅牢性を備え、圧倒的に大容量、それでいてハードウエア暗号化にも対応している。筆者的には他に選択肢が無いです。
 Arecaに至る遍歴を経て、既に20年!お世話になっていますが、PC業界において、これほど変わらない圧倒的な存在は他にありません。

5) 上記条件を満たしたうえでAudioジャック装備またはサウンドカードを挿せる事
 ピンヘッダだけでも有れば筆者的には良いです。欲を言えばデジタルOutも欲しいですが、音質を極めたところでファンノイズやコイル鳴きする環境下ではヘッドフォンになりますから、アナログジャックで充分だと思っています。もしオンボードAudioが無かったとしても、サウンドカードを挿せるスロットが有れば問題ないです。マイクを使わない人ならHDMI経由で出力される音源だけでも充分で、その場合は無くてもよいですし、USBオーディオで充分という人も居ると思いますので、ニッチなニーズになりつつあるのかもしれませんね。けど、ラグ無しを求めるならAudioジャックもしくはサウンドカードになるかと。

板の選定は毎世代上記の基準で行っています。21号機の当時は一択しかなく妥協した側面がありましたが、その点で、ここに掲載した板はレイアウト的には完璧です。あとは相性問題やBIOS/UEFIの完成度などですが、これは組み上げてみないことには判りません。

次世代の EPYC ( Genoa ) と XEON ( SapphireRapids )

AMD EPYC Zen4 Genoa  Intel Xeon SapphireRapids
Process 5nm 10nm
Socket LGA-6096 / 2 Socket LGA-4677 / 2~8 Socket
Main Memory 12ch DDR5 8ch DDR5 + HBM2
Core/Thread 96 Core / 192 Thread 56 Core / 112 Thread
TDP 320W ( 400W cTDP ) 350W
TDP/Core 3.3W ( 4.2W ) / Core 6.2W / Core

すっごい省略して書くとXEONは電気代が倍(EPYCは電気代が半分)になります。
製造プロセスに2倍の差が有るので以前なら消費電力3~4倍の差になっていたかもしれませんが、今となっては製造プロセス2倍で電気代も2倍という時代って事で。

筆者は、大手ベンダの依頼を受けて64コアのLinuxサーバを2台(主系と従系)並列に組んだDBのリアルタイム並列システムの性能検証/チューニング/障害復旧検証などを最近までしていましたが、こういったシステムの場合は数キロW程度の電気代よりも冗長性、可用性、保全性などがより重視されます。とは言え、これらに差がない場合はクラウドにしろオンプレにしろランニングコストに直結する電気代は初期投資と並んで重視され、ソフト側に大きな変更がなくハード側をリプレースする際には特に消費電力が主な判断指標の一つになります。

では、パーソナルワークステーションの場合は、というと、例えば、180コア/360スレッドのシステムを構築する場合、
EPYC だと 2ソケットで消費電力は900~1.2kW程度になりますが、
XEON だと 4ソケットで消費電力は1.5k~1.8kW程度になります。

上記の180コアのパーソナルワークステーションの例では、日本の場合は100Vコンセントが1500Wまでと決められていますので、EPYCは家庭用100Vコンセントで耐えられますが、XEONだと電気工事して単相200Vコンセントの設置が必要になり、UPSも200V対応品が必要です。とは言え、このクラスの機器を家庭で使おうとする人は少数派だとは思いますが、、、
いづれにしろ、4ソケット以上は家庭に気軽には設置できない時代になりますので、パーソナルワークステーションのハイエンドは、やっぱりデュアルソケットですね。

逆にデュアルソケットで組める最大規模は下記の通りで、AVX512の有無はあるにしろそれ以外の実性能では概ね2倍の差があります。
EPYC 192Core/384Thread
XEON 112Core/224Thread

EPYCがメモリを12chに増強して帯域をコア数に比例させて増強した事に対し、XEONはHBM2をパッケージに混載する事で帯域を確保しています。しかし、このHBM2がL4/L5的なキャッシュの位置づけになるのかDDR5とフラットな関係になるのかは筆者は未だ知りません。EPYC は現行モデルで既に XEON Phi と同じ規模に並びクロックや性能では追い抜いていますが、XEONは次世代でも未だ微妙な感じです。
次世代から採用される予定のDDR5はDIMM 1枚のピン数はDDR4と同じですが1枚で2チャネルなので、DIMMソケット自体は現行の 8ch 8スロット から 8ch 4スロット もしくは 12ch 6スロットに減る(もしくはチャネルあたりの枚数を倍増して現行と同程度のスペースを占有する)になると思われ、また、DDR5 では DIMM用のVRMはマザーボードからDIMM基板側に移動する(仕様でそうなった)ので、マザーボードのデザイン的にレイアウトし易くなる可能性があり、この世代でも E-ATX / SSI-EEB フォームファクタの板が登場する可能性が充分ありそうで、このフォームファクタが採用されれば自作し易さが圧倒的に向上というか維持されます。

Windowsの場合はプロセッサグループ問題が有るので、32コアの高クロック品を2個搭載するのが良さそうな気がしています。 Linuxの場合は用途にもよりますが 192コア / 384スレッド が個人用としては最多コアになるかなと、、、
64コアくらいまでは使い切る用途が有りますが、384スレッドを100%使い切る用途って限られてきますね、、囲碁将棋とか、スパコン的な用途くらいで、、、ひょっとしてCUDAよりも安価で高速に並列演算できるかも!?

仮に、AVX2 @ 3GHz として、、
 256bit / FP32 * FMA(2) * FMAD(2) * 3GHz * 192コア
 =18 TFLOPS @FP32

上記の値だと概ね TITAN RTX と RTX 3080 の中間くらいで RTX 3090 の半分くらい。どっちが良いかは単純には判断できませんね。



NVMe を Hot Plug (ホットプラグ)する方法

と言うか NVMe だけでなく PCIe カードもホットプラグ出来ます。

念のため解説しておきますと、ホットプラグとは電源ON状態での抜き挿しの事で、わかり易く言えばPCを利用中にUSBメモリ同様に PCIe デバイスを抜き挿しする事です。

元々の用途としては、サーバを落とさずに機器を接続したり故障したカードを交換する為のものですが、ワークステーションとして利用している時でも NVMe というか U.2 接続の SSD をUSBメモリ感覚で抜き挿し出来るので本当に便利です。

システム要件:
 PCIe ホットスワップに対応しているマザーボードと、対応しているOS(Win10は対応しています)
 最近のサーバ向けマザーは対応しているハズです。ゲーム用マザーや市販デスクトップパソコンが対応しているかは不明です。

手順1: デバイスの接続経路を確認
 目的の PCIe スロットや U.2 コネクタにデバイスを接続してOSを起動し、デバイスマネージャで、どのPCIeに接続されているかを確認します。

手順2: BIOS/UEFI の設定変更
 22号機(ASUS WS C621E SAGE)での例を書きます。、
 xxxxxの部分は上記の手順1で予めデバイスマネージャやマニュアルのブロック図から確認しておきます。設定変更箇所は下記の赤字で Enable と書いた部分です。 Hot Plug ACPI Mode はデフォルトのままでも問題ありません。

 Socket Configuration
 -> IIO Configuration
  -> Socket1 Configuration
   -> Socket1 PcieBrxxxxxx - Port xx
    -> Hot Plug Capable [ Enable ]
    -> Surprise Hot Plug Capable [ Enable ]
    -> Hot Plug ACPI Mode

手順3: OSを起動する。
 USBデバイス同様の操作で抜き挿し出来る様になります。

DaVinci Resolve で 4K / 8K 動画編集 GPU 2021


以前 DaVinci Resolve 16 での編集に適したグラフィックボートを調査した際にまとめたものを最新化しました。

DaVinci Resolve 17 の公式サイトに記載が見当たらないので各種サイトと自分で動作確認した結果からシステム要件を記載しておきます。これに満たない環境では Ver 16 を利用するか他の編集アプリを選択ですね。

必須:(販売サイト等に記載されているシステム要件)
 OS: macOS 10.14.6 Mojave 以降
    Windows 10 Creators Update 64bit 以降
    CentOS 7.3 64bit 以降
 CPU:AMD64互換CPU
 GPU:GPUあたり2GB かつ OpenCL 1.2 対応 (Mac は Metal)
   ※ NVIDIA の場合は driver 451.82 以降必須
 MEM:16GB (Fusionを使う場合は32GB)
 HDD:インストール5GB + 動画保存用の空き
 Display:FWXGA(1366 x 768)以上の解像度
 8K編集には有償版 DaVinci Resolve Studio 17 が必要です。
 CUDAを利用する場合は CUDA ToolKit 11 以上が必須ですが、その為には下表で
 CUDAの列が 3.5 以上のものが必要になります。つまり GK110 以上ですね。

推奨(非公式)
 CPU:Intel Core i9 / AMD Ryzen9 以上、HTT/SMT Disable
    FHD 物理8~32コア 3GHz 以上
    4K 物理24~48コア 3GHz 以上
    8K 物理40~64コア 3GHz 以上、Skylake / Zen2 以降
 GPU:nVidia RTX / AMD Vega 以上
    FHD ビデオメモリ 4GB/GPU 以上
    4K  ビデオメモリ 11GB/GPU 以上
    8K  ビデオメモリ 24GB/GPU 以上
 MEM:32GB以上
    FHD システムメモリ 16GB 以上
    4K  システムメモリ 32GB 以上
    8K  システムメモリ 64GB 以上
 SSD:NVM Express 1TB 以上
 Display:3画面(動画と同じリフレッシュレートと動画以上の解像度)

表の青色が4Kで黄色が8Kです。DaVinci Resolve 17 では 4K編集中に時々GPUメモリの使用量が9GB台になるので推奨GPUの搭載メモリを8GBから11GB以上に変更しました。8GBでも4K編集は出来ますが、左記の理由から推奨は11GBになります。

GPU4K202105.png

余談というかGPU選定にも関係ありますが、、、
コロナ禍で総ヲタク化した世界にマイニングが蔓延し高騰するGPU、どうにかして欲しいですよね。
ミドルレンジが10万円。。。

と言うか、なぜASICを使わないのか不思議です。

職を失った人々が転売屋になり採掘には採算の悪いGPUマイニングを煽って卸価格ではなく末端価格で仕入れて僅かな利益を貪り騙されて購入した人々は電気代を仮想通貨に換金して塩漬けにするだけ。不毛な行為にしか思えません。

元々、仮想通貨は安価に購入できるRadeonHDの演算性能が1TFLOPSを超えた2008年と重なった事で人民元を信じられない人民が大陸から脱出する為の手段として広まった仮想世界のゴールドラッシュと言えますが、その理由を知らずに波に乗ろうとして失敗した人々の方が多数派です。

この顛末の行き先は、仮想通貨創業者/ASIC製造業者/GPUメーカそれぞれのオーナーが利益を総取りし、その他の人々は非生産的な電気エネルギー浪費によってプルトニウムの量産と地球温暖化促進に加担し、中華人民の大陸脱出を促進するだけで仮想世界の数字の羅列以外に何も産み出してはいないです。こんな行為の行く先には人民服の様な悲しい灰色一色の世界しか見えてきません。

筆者がFXで毎月50万の利益を出していた頃、数字を見てボタンを1回押すだけで数万円の利益をだして何の意味が有るのだろう?と価値観が狂ってゆくのを自覚して辞めました。農作業している方々や魚を養殖している方々の様に何かを生産している人々に比べて、ボタンを押すだけで数万円を手にする行為に何の意味があるのでしょう?と。仮想通貨も同じというか、むしろ電気エネルギーの浪費が半端じゃない点がアレですし、通貨高騰とデフレはイコールなのに、そこには考えが及ばず、デフレが悪いと言いながら通貨高騰に一喜一憂しているのですから、ほんとに狂ってますよ。

と言うことで、GPUは描画の為に使いましょう・・・
今一番ホットな GPU は Radeon Pro W6900X だと思いますが、相変わらず AMD の ワークステーション向けGPUは日本では全く話題になりませんね。

 
 


プロフィール

DualSocketTheWorld

Author:DualSocketTheWorld
自作を始めて二十数台目くらいになりますが、最初からデュアルソケット限定(始めた当時はデュアルスロット)で自作しており、近年になってAMD K6を試したくなりSocket7でK6-2+のシングル構成で組んだのがシングル初です(以降、Bull/nano/Ryzenと数台仮組レベルで組んでいます)。

シングルマザー(含:シングルソケットマルチコア)や4ソケット以上の自作は基本的にしませんし、メーカー製PCの改造も基本的にはしません(ノートPCのSSD化くらいはしますが・・・)

基本路線はワークステーションと呼ばれる分野での自作で、OSもWindows系であればProfesionalが主な対象に成ります。

ゲーマーの様なOverClockは行わず、WS路線としてハイエンドCPUとハイエンドGPUの組み合わせで定格或いはDownClockで発熱を抑えつつ、その時のアーキテクチャに置いて爆速かつ静音を目指し、30年以上の長期に渡り稼動状態をキープする事を目指します。

※基本的にリンクフリーです。どこでも自由にどうぞ。

※画像は時々変ります。

※お決まりの文章ですが、改造は個人の責任で行ってください。ここに記載された情報は間違いを含んでいる可能性が有り、それを元に製作や改造などをして失敗しても筆者は一切責任持てませんので悪しからず。

筆者略歴:
小学生時代にゴミ捨て場で拾ったジャンクテレビ数台を分解して部品を取り出し真空管アンプを自作、中学生時代にPC8801mkⅡsrでZ80アセンブラを始める。社会人になって初のプログラムは弾道計算、後に医療系・金融系プログラマ~SEを経て100~200人規模プロジェクトのジェネラルマネジャを数年経験、独立して起業。現在は不動産所得で半引退生活。
(人物特定を避ける目的で一部経歴を変更しています)

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