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SandyBridgeでまだ戦えると思っている私 @2020年

筆者にとっての SandyBridge は、 SandyBridge-EP ですので 8コア/16スレッド×2ソケットですから合計 16コア/32スレッド DDR3-1600 8ch です。具体的には17号機で2012年に組みましたので8年前です。CPUは今では IvyBridge-EP に載せ替えちゃったので厳密には・・・既に SandyBridge 利用者ではなくなっているのですが、そんなに差は無いと思います。PCIeもGen3世代なので特に不足はないです。

CPU
 E5-2603 → E5-2670 → E5-2690 v2

GPU
 Quadro 4000 → GTX 780 ti

現在のCPUとGPUは、ともに2013年発売なので7年前の構成です。

Quadro 4000 は毎日使っていたところ1年ほどで壊れちゃったのと17号機ではSLIできなかった為に GTX 780 ti に乗せ換えました。

現在の構成(全て 2013年に揃えられるパーツです)
 CPU:XEON E5-2690 v2 10Core x 2Socket = 20Core / 定格3GHz TB3.6GHz
 GPU:nVidia GeForce GTX 780 ti SLI (4K@60Hz 対応)
 MEM:Registerd ECC DDR3-1866 4GB x 4ch x 2Socket = 8ch 32GB
 SSD:Areca ARC-1882i + Intel 520 x4 RAID6
 OS:Windows 7 Ultimate 64 SP1 (スタンドアロン)

この17号機は2013年以前のパーツで構成されていますので、概ね Sandy 世代と言っても良いと思うのです。
物理20コア(Sandyだったとしても物理16コア)有るので、個人用途で不足は殆ど感じませんし、4Kディスプレイで普通に最新ゲームができます。

まだまだ戦えますよ?

CINEBENCHI R20 のスコアは6000台です、Sandyに戻しても5000台が出ますよ?i9-9900K より上ですよ?
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ムーアの法則の検証

スパコン世界一が ARM に決定し、同時に Apple が 今後の Mac に搭載する CPU を ARM へ乗り換える事を宣言した今だからこそ、あえて IA32/AMD64 の歴史をムーアの法則の検証という形で振り返ってみようと思います。

筆者のブログはデュアルソケット専門ですから、デュアルソケットのハイエンドワークステーションに搭載するCPUを軸としてムーアの法則に対する検証をしたグラフが下図になります(CPU選定基準は掲載していましたが割愛というか後述する事にします)。

TransistorCount.png

灰直線 : 初代IA32の 80386 が発表された1985年を起点に2年2倍則のグラフ
橙直線 : 80386搭載PCが発売され始めた1987年を起点に2年2倍則のグラフ
緑折線 : AMD製CPUのトランジスタ数
青折線 : Intel製CPUのトランジスタ数
赤丸線 : リカバリポイント

余談ですが、今年、このグラフのムーアの法則(但し、2年2倍則)にオンスケジュールを達成しているCPUは有りませんが、 nVidia GA100 はオンスケジュールです。また AMD EPYC Rome の64コア品は昨年時点でオンスケジュール、今年も橙線なら概ねオンスケジュールと言えますが、定格クロックが低くWorkstation向けではないので除外しています。グラフにプロットしている基準としては定格3GHz(AMDは物によって定格2.8GHz)以上かつ最多コア品のダイ全体のトランジスタ数です。

以下、トランジスタ増加の歴史を振り返ってみます。

リカバリポイント1: 80386 → 80486
 ◆ L1キャッシュをオンダイ
  386世代は16Byteバッファしかなかったものが486では8KByteキャッシュ
  をオンダイでCPUに統合しています。486以降、キャッシュがL1とL2の
  階層構造に分離します。逆に言えば、386にはL1やL2の様な階層構造
  はなく、単一レイヤのキャッシュがマザーボード側にあるだけでした。
  ここで言うバッファとキャッシュの違いは、バッファは書いたら次に読んで
  更に次のデータが上書きされるバケツリレー的構造ですが、キャッシュは
  入れた後に何度も読まれたり部分的に書き換えられたりしながら再利用
  される黒板の様な構造という違いがあります。
 ◆ x87系の浮動小数演算アクセラレータをオンダイ
  386世代のCPUは浮動小数演算するには別ソケットに80387を挿しておく
  必要が有りましたので、今でいえばCPUとGPUを統合したAPUの様な形
  の統合です。
 ◆ 多くの命令をハードワイヤ(物理的な電子回路)で実行できる設計
  386世代はマイクロコード(CPU内部のソフトウエア)で数クロック~数十
  クロックで実行していた多くの命令を1クロックで実行出来る様になり大幅
  にIPCを改善し、高速化しています。

リカバリポイント2: 80486 → Pentium
 ◆ L1キャッシュを倍増、併せてデータバスを64bit化
  命令とデータでL1を分離し各8KBにして合計でL1を倍増しています。
  命令とデータでは読み書き特性が異なるので、それぞれに最適化した
  構造にして高速化と大容量化を実現しています。
  言い方を変えると、CPUの外部構造はノイマン型ですが、内部構造に
  限ってはハーバードアーキテクチャを採用した形になり、L1から上の
  部分に付いてフォンノイマンボトルネックを改善した形になります。
 ◆デコーダと実行パイプラインを二重化しIPCを向上。
  486では1命令1クロックが基本でしたが、Pentiumでは1クロックで
  1命令以上を実行できる様になりました。
  単純化して言えば、キャッシュ/デコーダ/パイプラインを二重化し
  トランジスタも2倍、性能は2倍ではないものの同一クロックであれば
  2倍に近づいた訳ですね。
 ◆LocalAPICを統合(P54C以降)
  486以前、デュアルソケットにする為には LocalAPIC をマザーボード
  に2個搭載する必要がありましたがCPUに統合する事でマザーボード
  側の製造単価を下げられる効果があり、デュアルソケットの普及を
  加速し、マルチタスク/マルチスレッドの性能向上に貢献しています。

リカバリポイント3: Pentium → PentiumPro
 ◆L1倍増、L2統合(MCM)
  同時期にMMX PentiumでもL1を倍増していますが、PentiumProでは
  更にL2を統合しています。PentiumまではL2がマザーボード側にあった
  ので、今でいえばeDRAMやHBMの様な効果です。
 ◆デコーダ3本、実行パイプライン5本
  デコーダを2本から3本に強化、実行パイプラインも2本から5本に
  強化しています。
  同時に、アウトオブオーダ(投機実行)を採用し、将来実行するかも
  しれない命令を予め実行しておく事で IPC の向上を狙っていますが、
  同時に、実行する必要が無い命令も実行してしまうので電力の無駄
  が発生します。

リカバリポイント4: Deschutes → Coppermine
 ◆L2オンダイ
  間にKatmaiが在りますが、年が同じなので省略しています。
  前世代までCPU基板上に半田付けされていたL2キャッシュがCPUダイ
  に統合されました。これによりL2クロックがCPUと等速になり高速化
  に貢献しています。
  MCMだったL2キャッシュをトランジスタ数に含む場合は、Deschutesも
  オンスケジュールですので、リカバリポイントとは言えませんが、
  L2キャッシュの等速化は性能に与えるインパクトが大きかったです。
 ◆SSE
  レジスタサイズを128bitに拡張し、4つの32bit演算を1命令で同時に
  実行出来る、つまり行列の計算に向いた拡張を施しています。
  行列計算に限ってはIPCが向上しやすい地盤を作っていますが、
  この時点では演算器が未だ64bitぶんしか無かった為、実際の速度
  向上はSSEによるものではなく、かつ、この世代ではトランジスタが
  しばらく増えませんでしたがクロックだけは2年で2倍に向上した為、
  結果として性能は2年で2倍に向上していた時期で、ムーアの法則も
  誤解あるいは違った形で伝わっていた時期です。

リカバリポイント5: Prestonia → Nocona
 ◆L2キャッシュ倍増
  単純に、CPUダイ面積の多くを占めるL2キャッシュを倍増して高速化
  に貢献しています。
 ◆AMD64
  Intelは、これ以降、互換CPUメーカになります。
  Prestonia で 3GHz を達成して以降、クロックの向上は性能に見合わ
  ない電力消費の増大を招く事が知られる様になり、2年で2倍の性能
  向上が困難になりつつ有り、時代はマルチコア方向に向かいます。
  その為、シュリンク=コア数増加が定番となり、しばらくムーアの法則
  はコア数増大と概ねイコールです。これに併せて後にP4からP6への
  回帰が起きています(具体的にはCore2の事)。

ムーアの法則の限界
 ◆冒頭のグラフで判る通り、Haswell-EP以降、Intelはムーアの法則
  からの乖離をリカバリする事が出来ていません。灰色のラインからで
  見れば、Core2アーキテクチャのHarpertown以降は乖離からの
  リカバリが出来ていません。この時から既に10年が経過しています
  が、当時の筆者の記事には、ARMに侵食される事を記載した物
  出ていますので、Intel社内でも当然の様に危機感を持っていたと
  思うのですが、同時にAMDがダメダメだった時期でもあったので
  危機感は顕在化しなかったのかもしれません。5nmで進化は有って
  もリカバリは出来ないでしょう。10年2倍の時代が来たのかもしれ
  ません。これ以上トランジスタが増えても、電力当たりの性能でARM
  に対抗しつつ、x86-64の処理速度を2倍に向上させるのは非常に
  難しいという事です。内部アーキテクチャを根本的に変えない限り、、、

5nmの世界
 ◆プロセス微細化の進捗
  こちらのグラフは、冒頭のグラフに薄青色(Intel)と薄緑色(AMD)の
  製造プロセス微細化の進行状況を重ねたものです。
TransistorCountwp.png

  来年 5nm を達成できれば AMD はムーアの法則にオンスケでZen3
  をリリース出来る可能性が有ります。

  単位面積辺りの配線数で言えば14nmでは80386を同じ面積に1万コア、
  80486なら同じ面積に2千コア載したダイを製造できてしまいます。
  ちょうどGPUくらいの規模ですのでイメージは出来ると思います。
  これが5nmになると80386なら9万コア、80486では2万コアになります。

  もう少し具体的で現実的な話をすると、65nm の Core2Duo を 14nm で
  製造すると、同じ面積に44コア、7nmでは172コア、5nmでは338コアを
  搭載できます。SandyBridge-EP ならば 14nmで40コア、7nmで168コア
  5nmでは328コアを同じ面積に入れられます。ただし、入れられるという
  だけで、クロスバー(例えばSkylake-SPのメッシュ)やL3などのアンコア
  を増量すると仮定すると計算通りにならないですし、熱密度の事が有る
  ので同等のクロックで動作できるか判りませんが、5nm世代で100コアを
  超えるとしても何ら不思議ではなく、むしろ100コアでは少ないとすら言え
  ます。

  100コア超えた場合の用途はどうなるか?今のOSでは対応していないと
  思いますが、各スレッドを各コアに分散して固定すると高速化できます。
  ゲームで言えばキャラクターやオブジェ毎にコアを固定して割り当てると
  各オブジェやキャラが同時並列に動く演算を容易にこなせますので、より
  精細な表現と動作が可能になります。

デュアルソケットの今後に付いて
 ◆シングルソケットの Ryzen Threadripper 3990X は(MCMですが)
  CPUとしてムーアの法則に概ねオンスケジュールです。価格COMの
  情報で46万円ですから、全ての面で今迄の常識を突き抜けている
  のですが、この規模は8K動画編集の様な用途で実力を発揮します
  のでプロ仕様のワークステーションにも使われていると思います。
  1コア辺り7千円ですね。
  プロセッサグループの事があるので64コア以上搭載しても効果が出ない
  ケースが殆どである事を合わせて考えると、32コアで更に高クロックの
  EPYCやXEONを2つ搭載する様な状況が出来れば、デュアルソケット
  の効果が出せると思います。が、それ以上はワークステーションと言う
  より、スパコンの範疇ですね。パーソナルスパコン。
  もし次の世代で AVX-512 に対応しつつ足回りをHBM化するなどして
  性能を向上しつつコア数を維持し高クロック化する様な路線があるなら
  次世代も作ってみたいです。

  VIA nano は、マイクロコードを乗せ換えると ARM 命令セットが動く
  という噂話が出た当時に流布されていましたが実物はお目にかかって
  いません。
  AMD の K12 は ARM でしたが最近続編の話を聞かない(私が聞き逃し
  てるだけかも)ですが、 K13とかが次に出てくるのでしょうかね?
  IntelがARMを作らないなら、富士通製のARMがしばらく売れるかもしれ
  ませんが、あまり長く続かないうちに米国メーカに上書きされるんだろな
  という気がしています。川崎工場ではフットボール場を作ってましたが、
  あれってそういう事なんだろうなって今思います。

  ARMでデュアルソケットの自作が出来たらイイナって思います。
  エミュレータなんでしょうけど、過去のアプリがまともに動くなら
  ワクワクです。

  ていうか、プロセッサグループが64コア制限してる理由って意味不明
  ですよね。

ARM × CentOS の時代が来たのか?
   CentOS 8
  ARM64(aarch64) と AMD64 両方に対応している事の意義は大きいと
  思います。とは言え、どんな機種とデバイスに対応しているのか?

  Ubuntu や Gentoo も ARM に対応している様ですが、Ubuntu は
  Server 版のみ対応で Disktop 向けは未対応の様です。とは言え、
  ARMを搭載したMacが登場する頃には対応するでしょう。
  Gentoo は ARM には対応していても ARM64 には未対応の様です。

 
 

目次

双発電脳
Dual Socket The World


目次
最新記事
  --------メインコンテンツ--------
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)
  ----------コラム----------
114K
12HDDで自然発生するデータ化けとHDDデータの寿命
13OSに依存しない4K動画編集ソフト(Linux/Win/Mac)
14Windows7 の次のOSに付いて考える
15PCをネットに接続しないという選択
162020年問題
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
初代 IA-32
  RX85-33(80386DX-33 + 80387DX-33 改修中)
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 @3.0GHz/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 3.0GHz/12C)
  22号機(Skylake-SP 3.0GHz/18C)、 21号機(Naples @3.0GHz/16C)
  23号機(POWER9 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+BulldozerIsaiahIIRyzen7



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 SP3 (LGA)
Rome (7nm)
Naples (14nm)
LGA 3647
Cascadelake-SP(14nm)
Skylake-SP (14nm)
NCORE(16nm) 10~32Core
DDR4 Multi-ch
AVX512
2017~
LGA2601
POWER9
(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)
AbuDhabi (32nm)
Interlagos (32nm)
LGA 2011
IvyBridge-EP(22nm)
SandyBridge-EP(32nm)
6~16Core
DDR3 4ch
AVX
2010~
Socket C32 (LGA)
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)
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)
 MSI / 国内代理店(デュアルソケットマザーを扱う代理店が無い?)
 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)
 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。
 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 : 1/2コア@CPUソケット P4/K8
 2チャネル/DDR2 : 2/4コア@CPUソケット CoreMA/K10
 3チャネル/DDR3 : 4/6コア@CPUソケット Nehalem/Westmare
 4チャネル/DDR3 : 8/10コア@CPUソケット Sandy-EP/Ivy-EP
 4チャネル/DDR4 : 10/12コア@CPUソケット Haswell-EP/Broadwell-EP
 6チャネル/DDR4 : 18コア@CPUソケット Skylake-SP
 8チャネル/DDR4 : 16コア@CPUソケット Naples



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。デスクトップ向けとしては Ubuntu にも人気がありますがDebian系な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)、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
 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。
 2016年後半2017年3月にBlue Lionという正規ライセンスを得た新たなディストリが登場予定です。

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)
UNIXLOGO.jpg
 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 OpenDisktop 、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 (2011-2024)( 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2024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)
winlogos.jpg
 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)
GeOSLOGOa.png
 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)
HAIKU.jpg
 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)
Hurd-boxes-redrawn.png
 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)
MINIX3Logo.jpg
 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)
novelllogoka.jpg
 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)
Plan9.png
 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)
reactos-logo.png
 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)
2000px-Skyos_logo_svg.png
 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)
ZETAV1.jpg
 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

Windows10 で キーボードのレスポンスが激重になる件の対処方法

以下は Windows10 Enterprise LTSC で実施しましたので一般的な Win10 とは挙動が異なる可能性を冒頭で書いておきます。
また、キーボード/マウス以外はUSBを利用しない事をお勧めしておきます(他の機器をUSB接続していると少なからず影響が有るかと思います。)

まず画面右下のコレを右クリックします。日本語入力モードになっている場合は「A」ではなく「あ」になっています。
KEYBOARD01.png

メニューが表示されますので、プロパティを選択します。
KEYBOARD02.png

詳細を選択します。
KEYBOARD03.png

予測入力タブで、予測入力を使用するのチェックを外し、右下の適用ボタンをクリックします。
KEYBOARD04-2.png

これで、かなり改善すると思いますが、更なる速度向上を目指す場合は下記もついでに実施しておきます。

辞書/学習タブで学習するのチェックを外し、右下の適用ボタンをクリックします。
KEYBOARD04.png

余計な学習もしちゃってる場合は学習状況の消去ボタンもクリックしておきましょう。

常に望まない変換をしてくれちゃう鬱陶しいオートコレクトも全部チェックを外しておくと一時の爽快感を得られます。
KEYBOARD05.png

これで、ようやくスタート地点に立てるかも・・・
しかしWindowsUpdateで設定戻されるかもしれない恐怖は残ります。
付加価値ではなく、不要な御節介てんこもりで迷惑千万ですよね。。。

やめてください、元に戻してください、余計な変更しないでください、、、そんな言葉を嫌々紡ぎ出さなくても良くなる日は、いつになったら訪れるのだろうか???
 
  

4K EDID まとめ

4K60Hz対応KVMの記事で書き始めたEDID関連の記載内容が結構膨らみ始めたので別記事に分離してまとめを書いてみます。

結論:
 組み合わせ次第で解決方法が多岐に異なり、これをすれば解決するという答えは無いですが、傾向として2017年以降のグラフィックボードでは特に支障なくBIOSからOS起動後の4K表示まで難なく出来ました。逆に2015年以前のグラフィックボードは何らかの対処が必要でした。
 2016年製が境界ですが、これは筆者が試した範囲での傾向であって確定的な情報ではありません。ですが、筆者のディスプレイ iiyama XB3288 は 4K 60Hz HDR10 に対応しており、これは DisplayPort 1.4 及び HDMI 2.0a/b 仕様なので、この規格が登場した2016年が境界線になっているのかもしれません。具体例として、2016年発売のこちらのGTX1080tiの仕様を見ますと、 DisplayPort 1.3/1.4 Ready, DisplayPort 1.2 Certified の記載がありますが、これを意訳すると DisplayPort 1.4 向けとして製造し DisplayPort 1.2 は認証取得済という事になります。つまり DisplayPort 1.4 向けに製造したけれども規格適合試験は DisplayPort 1.2 までしか合格していない状態です。

下表は DaVinci Resolve 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にHDR10対応状況を追記したものです
DaVRGPU5.png

 筆者の所有するAMD/nVidia双方8世代を検証した結果、総じてDisplayPort出力が有るグラボは全て4Kに対応していました。但し、4K 60Hz に対応しているのはAMDではGCN以降、nVidiaではKepler以降になります。
 逆に、DisplayPortを搭載していないグラボで4Kを実用レベルで達成できたのは試した範囲では GeForce GTS 250(GeForce 9800 GTX+) と S3 Chrome 640 のみでした。古いグラフィックボードで4K表示するのは古ければ古いほど難易度が高くなると思います。
 調査結果一覧は、この記事の後半に記載してありますが上の表と異なり、仕様上は対応していなくとも実際には対応しているケースが有りました。


概要:
 EDID(Extended Display Identification Data)はディスプレイのインチサイズ、対応している解像度/リフレッシュレート/音声形式、メーカ名と型番などの情報を集約したもので、PCの電源を入れた際にHDMIケーブルやDisplayPortケーブルを伝ってPC(というかグラフィックボード)に伝わります。PCは、この情報をもとに表示解像度やリフレッシュレートや音源などを設定しますが、機器に故障が無くてもEDIDの僅かな不備が原因で表示が全くできないケースが非常に多いです。また切替器を利用する場合などでPCがEDIDを見失って解像度設定を右往左往してディスクトップが崩れる事などもありますが、これらの問題は、この記事に記載した方法で解決可能です。

EDIDLINK.png
※ 上図では4Kディスプレイと書きましたがHDでも8Kでも仕組みは変わりません。


問題対処に利用した機器とツール:

 Dr.HDMI 4K:1万~1.5万円
IMG_20200528_044324.jpg
  多機能で、多くの問題を解決出来る最終兵器ですが、多機能過ぎて慣れるまでは利用し辛く、電源を必要とするため常設には向かないです。イベント会場などで仮設する場合の応急処置的な問題解決用ツールとしては最適な物と思いますが、自宅で自作PC用に利用する場合は最終手段かなと。

 FUERAN HDMI Pass-Through EDID Emulator:千~2千円
IMG_20200528_044239.jpg
  FUERAN で検索すると多数ヒットしますがメーカーHPは未だ見つけていません。ヘッドレス用とパススルー用が有りますが上の写真と同じパススルー用を購入します。
  常設が必要な場面で活躍する単機能で安価なEDID保持器です。ディスプレイを接続していない状態でも、グラボにこれを挿しておけば電源不要で解像度設定を固定しておけますので切替器などで切り替えた時や省電力などでディスプレイがOFFになった時にも微動だにせず解像度設定を保持できます。
  デフォルト解像度の設定を固定した状態で販売されており、保持器側の設定変更は出来ませんがOS側の設定可能解像度が全解放されます。例えば筆者が入手した4K60Hz対応品はWindows側に推奨解像度が 1920x1080p 60Hz として認識され最初に接続したときはFHD解像度の設定になりますが、 4096 x 2160p 60Hz までの解像度をOS側の設定で自由に選択できる様に全開放される物でした。Windows側で設定変更が自由に出来る様になる反面、ディスプレイが対応していない解像度も開放されるので、ゲーム等のアプリ側の解像度設定などにご注意下さい。
  試しにFHD対応品も購入してみましたが外観が4K60Hz品と100%同一なので設定されている解像度を本体に書いておかないと判別不可になりますから御注意ください。写真上がFHDで下が4K対応品です。

 Custom Resolution Utility:フリーソフト
202005280522.jpg
  OS起動後のEDIDテーブルを編集する物です。
  ドライバ × 端子 × ディスプレイの組み合わせ毎に設定変更出来、今回の問題解決で一番活躍しました。手放せません。設定は保存され再起動以降は常に有効になりますので、一度設定が完了したら再設定の必要はなく、ソフトをアンインストールしても大丈夫です、ドライバの更新後に再設定が必要になる可能性が有りますので、何かの時に再利用できる様にしておいた方が良いと思われます。

 中古ディスプレイ:中古で千~3千円くらい
505205114.jpg
  4Kディスプレイに接続して表示出来ない場合の調査用として、VGA端子やDVI端子などの豊富な入力端子を備えた物が手元に有ると便利です。
  例えば13号機にGTX590を搭載して4Kディスプレイを接続した場合、BIOS画面までしか表示できませんでしたが、オンボードグラフィック側でVGA端子に接続したWUXGAディスプレイでドライバインストールまでを実行し、その後にオンボードグラフィックをDISABLEにする事で対応できました。


代表的な解像度(4K):
下表の通り4Kは1999年から存在していて、4K 60Hz も 2009年には規格が存在していますので既に10年以上前の技術という事になります。
リリース 規格 解像度 クロマサンプリング
1999/04 DVI dual link 4K 3840x2400 30Hz 4:4:4 TrueColor
2006/05 DisplayPort 1.0 4K 3840x2160 30Hz 4:4:4 TrueColor
2009/05 HDMI 1.4
2009/12 DisplayPort 1.2 4K 3840x2160 60Hz 4:4:4 TrueColor
2013/09 HDMI 2.0 4:4:4 TrueColor
4:2:2 HDR10
2014/09 DisplayPort 1.3 4:4:4 HDR10
2016/03 DisplayPort 1.4
2017/11 HDMI 2.1 4K 3840x2160 120Hz 4:4:4 HDR10
2019/06 DisplayPort 2.0
※筆者はKVM経由で水色で示した解像度の快適な利用を目指しています。
 10年後は 8K 60Hz HDR10 3画面、もしくは 8Kヘッドマウントディスプレイ、、

帯域と解像度・圧縮の関係
4K8KDSCBANDW.png

動作の仕組み:
 ステップ1:電源投入直後のBIOS表示
 電源投入直後は、グラフィックボードのFirmwareとマザーボードのBIOS/UEFIがEDIDを元にBIOS画面を表示しますが、EDIDの解像度リストにはディスプレイが対応している解像度のうち代表的なものしかリスト化されていない為、リストの中から適切な解像度を選定できない場合があり、その場合に画面が表示できません。但し次のステップまでいくと表示される場合もあります。
 この問題の根本原因はEDIDの仕様の複雑さと下位互換に対する考慮不足と思われ、対策としては冒頭に掲載した様なEDID保持器やEDIDエミュレータと言われる数千円~1万円程度で販売されている機器を利用して一時的に低解像度のEDIDに書き換える事で対応出来ます。

 ステップ1.5:OS起動中~ドライバインストールまでの表示
 VESA BIOS Extensions準拠の「基本ディスプレイアダプタ」というドライバが利用されます。GPU と ディスプレイ 双方の Firmware が VESA BIOS Extensions に準拠した動作をしてくれる場合に表示できます。
 このステップで問題が発生した場合は、ステップ1の対処法とステップ2の対処法の両方が使えます。

 ステップ2:OS起動後の4K表示
 OS起動後はグラフィックドライバとOSの組み合わせでEDIDのリストをもとに解像度やリフレッシュレートが再選定されますので、BIOS画面の表示状態に関わりなくグラフィックボード/ドライバ/OSがEDIDを正しく処理できれば画面が表示されます。逆に、これらの組み合わせのいづれかがディスプレイのEDIDを正しく処理できない場合は画面が表示できません。
 この問題の根本原因もステップ1同様にEDIDの仕様の複雑さと下位互換に対する考慮不足と思われますが、対策としてはドライバでの設定変更やツールを使ったEDIDの編集による設定変更で対応可能です。画面が表示されないのにどうやって設定するのか?と言えば、別のディスプレイを接続して設定変更します。


筆者自作機のBIOS表示:
 4Kディスプレイ(iiyama XB3288) + KVM(TESmart HKS1601A1U) を筆者自作機に接続して電源を投入した際に、上記しました「ステップ1:電源投入直後のBIOS表示」が出来るか調査しつつ、EDID保持器を導入して最終的には全機でBIOS表示が出来る様に対応しました。
 KVM(TESmart HKS1601A1U)はEDID保持器を内蔵していますが、EDIDの設定変更やカスタマイズの機能が無い為、ディスプレイの出力するEDIDにグラフィックボードが対応出来ない場合にBIOSを表示するには別途外付けでEDID設定機能が有る保持器を設置します。

空欄:未検証 -:コネクタ無し ×:機能しない 〇:利用可
機体 GPU Firmware BIOS表示
DVI HDMI DP
05号機 Matrox Parhelia 512 - -
16号機 S3 Chrome 640 e0.e2.00.29 - -
0A号機 Radeon X1900XT 09.12.5.2.17666 *G - -
10号機 Radeon HD3870 10.77.0.0.00000 *A - -
10号機 Radeon HD4890 11.22.1.5.32404 *A - -
12号機 Radeon HD5870 Ef6 12.20.0.2.36574 - - *B
19号機 Radeon HD6970 13.08.0.9.39303 × *B
19号機 Radeon HD7970 15.12.0.4.00346 *A *B
20号機 Radeon R9 nano 15.49.0.4.06114 - *C
21号機 Radeon VII 16.4.0.38.11717 - *C
11号機 GeForce 7950 GT 05.71.22.42.86 *D - -
15号機 GeForce GTS 250 62.92.89.00.09 *D - -
15号機 GeForce GTX 285 62.00.50.00.01 *D - -
13号機 GeForce GTX 580 70.10.20.00.01 *D -
13号機 GeForce GTX 590 70.10.42.00.02 *D - *H
17号機 GeForce GTX 780 ti 80.80.30.00.01 *D *E *F
18号機 GeForce GTX 1080 ti 86.02.39.00.01 - *C
22号機 GeForce RTX 2080 ti 90.02.17.00.B2 - *C
*A : Radeon HD 付属 DVI to HDMI 変換器経由
*B : miniDP to HDMI Active 変換器(DPA-4KHD01 / AD-MDPHDR01)経由
*C : DP to HDMI Active 変換器(AD-DPHDR01)経由
*D : 市販の DVI to HDMI 変換器経由
*E : EDID保持器経由
*F : DP to HDMI Active 変換器(AD-DPHDR01) + EDID保持器 を経由
*G : 市販の DVI to HDMI 変換器 + EDID保持器 を経由
*H : miniDP to HDMI Active 変換器(DPA-4KHD01)経由


筆者自作機の4K対応状況:
 4Kディスプレイ(iiyama XB3288) + KVM(TESmart HKS1601A1U) を筆者自作機に接続した場合に冒頭で記載した「ステップ2:OS起動後の4K表示」に付いて動作の可否を音も含め調査しました。4K表示が出来なくても全機種で最低でもFHD(1920x1080p)以上の表示と音が出る様に設定しました(但し、2006年以前のグラボではHDMI経由の音だしには別途機材が必要です)。
 下表の〇は規格外動作を含んでいますのでご注意ください(試される場合は自己責任で)。例えば、本来DVI端子で4K60Hzは規格外ですし、4K30Hzはデュアルリンクで対応になりますが、シングルリンクにしか対応しないハズの DVI to HDMI 変換コネクタを介して 4K 30Hz や 4K 60Hz で表示できる場合が有ります。また、グラフィックボードの仕様には4Kの記載が無い場合でも4K動作出来る場合が有ります。

空欄:未検証 -:コネクタ無し ×:機能しない △:実用的でない 〇:利用可
機体 GPU Driver Sound 4K 30Hz 4K 60Hz
DVI HDMI DP DVI HDMI DP DVI HDMI DP
05号機 Matrox Parhelia 512 - - - - - -
16号機 S3 Chrome 640 v9.17 - *E - - *E - - × -
0A号機 Radeon X1900XT 10.2 × - - ×*9 - - × - -
10号機 Radeon HD3870 13.1 *4 - - ×*9 - - × - -
10号機 Radeon HD4890 13.1 *4 - - ×*9 - - × - -
12号機 Radeon HD5870Ef6 15.7.1 - - *1
*5
- - *1
*5
- - ×
19号機 Radeon HD6970 15.7.1 *4 *1
*5*0
×*9 × *1
*5
× × ×
19号機 Radeon HD7970 19.12.2 *4 *6 ×*9 *1 *6 × × *6
20号機 Radeon R9 nano 19.2.3 - *7 - *1 *7 - × *7
21号機 Radeon VII 20.1.3 - *7 - *7 - *7
11号機 GeForce 7950GT 309.08 × - - *2 - - × - -
15号機 GeForce GTS250 342.01 - - *1 - - × - -
15号機 GeForce GTX285 342.01 - - ×*9 - - × - -
13号機 GeForce GTX580 391.35 *8 - *3 *3 - × × -
13号機 GeForce GTX590 391.35 *8 - *3 - *5 × - ×
17号機 GeForce GTX780ti 417.22 × *7 *8 *7 *8 *7
18号機 GeForce GTX1080ti 442.92 - *7 - *7 - *7
22号機 GeForce RTX2080ti 442.19 - *7 - *7 - *7
*1 : EDID を後述の方法で変更対応。
*2 : EDID を後述の方法で変更対応、但し描画ノイズが酷く実用的ではないです。
*3 : ドライバのカスタム解像度設定で対応、但し文字が滲んで視認困難
*4 : Radeon HD 付属 DVI to HDMI 変換器経由
*5 : miniDP to HDMI Active 変換器(DPA-4KHD01)経由
*6 : miniDP to HDMI Active 変換器(AD-MDPHDR01)経由かつ後述のDP設定COPY
*7 : DP to HDMI Active 変換器(AD-DPHDR01)経由
*8 : 市販の DVI to HDMI 変換器経由
*9 : 市販の DVI to HDMI 変換器経由で FHD 1920x1080p 60Hz であれば表示可
*0 : 4K 30Hz では音が出ませんが、FHD 1920x1080p 60Hz であれば音が出ます
*E : EDID保持器経由

 今のところEDIDの編集によって筆者の手元で4K表示できた最古のGPUは GeForce 7950 GT ですが実用には耐えられないくらいノイズが乗ります、次に古い GeForce GTS 250 (G92b = 9800 GTX+同等品) はオフィスソフトなら実用できる程度に 4K30Hz × 2画面まで表示出来ました(規格外の動作ですから同じ事を試す場合は自己責任で、、、)。
 但し、BIOSの問題と思いますが起動時にケーブルを抜いておかないとリソース共有違反で表示できません。これは恐らく VESA BIOS Extensions にて4K解像度のEDIDを処理した際にフレームバッファが溢れるのだと思われ、対策はEDID保持器を使い起動時に低解像度のEDIDに固定するかBIOS改造するか、どちらかになると思われます=>BIOSリセットであっさり解決しましたので、BIOSの設定と解像度の組み合わせで発生する問題と思われます。  ステップ1とステップ2では対応方法が異なりますので両方とも対応していなかったものを両方対応出来る様にするのが筆者の現時点の目標です=>全機種で目標達成できました。またステップ2では音声出力への対応も併せて行いたいと思っています。
 逆に、GeForce GTX285 では、BIOS画面は普通に見る事が出来るものの、OS起動後に4K表示は未だ出来ていません(OS/ドライバは正常動作している様に見えるものの4K画面が表示できません)。Firmwareを更新して駄目だったら諦めてHD解像度で利用します。たぶんGPUに内蔵されたRAMDACが対応出来るか否かによると思われます。


音声:
 HDMI経由での音声トラブルは、筆者が体験したものとしては概ねオーディオドライバの再インストールで解決しました。つまりKVMを経由する事による音声トラブルは今のところありません。


EDIDを編集:
 以下 Custom Resolution Utility での EDID 設定手順ですが、筆者の環境で動作した手順であって全ての環境でこの手順が正しく機能するかどうか、或いはこの手順が本当に正しいのか判りません、AMDのHD7xxx以降や最近のnVidiaドライバにはドライバ側に同様の機能がありますので、そちらを利用した方が良いかもしれません。ですが、HD6xxx以前のAMDやGeForceの古いドライバでは設定できませんので、こちらのユーティリティソフトを利用するのが良いと思います。

 ■サイトからダウンロードしたファイルを解凍し CRU.exe を実行、Extension blocks の Edit ボタンをクリックします。
 EDID-Step01.jpg

 ■定義をコピーします。
 EDID-Step02.jpg

 ■コピーした定義を追加して編集しますので、最初に追加します。
 EDID-Step03.jpg

 ■追加した定義情報に先ほどコピーした定義をペーストします。
 EDID-Step04.jpg

 ■ペーストした定義を編集します。
 EDID-Step05.jpg

 ■リフレッシュレートを30Hzモード時の実際のリフレッシュレートに書き換えます。この値は別のGPUで接続して30Hz設定に変更した際の値をメモしておいたものです。ディスプレイによって設定内容は異なると思いますので参考程度に・・・
 下記の通り 29.981 に設定していますが、ディスプレイのマニュアルの記載によると 29.970 の様ですので後程 29.970 でも試してみる予定です。  EDID-Step06.jpg

 ■OKをクリックして編集結果を確定します。
 EDID-Step07.jpg

 ■OKをクリックして編集結果を書込みます。
 EDID-Step08.jpg

 ■上記設定後に通常の手順でPCを再起動すると自動的に4K30Hzになります。


DP接続時のEDIDをHDMI接続時のEDIDにコピー:
 4K60Hz対応の DP to HDMI Active アダプタを利用しても4K60Hzで表示できない場合、DPでディスプレイに直結した際のEDIDをアダプタ経由した際のEDID側にコピーする事で表示できる様になる事があります。
 ■DP直結とアダプタ経由接続のEDIDが既にある事を確認し、DP接続側を選択します。
 EDID-Step11.jpg  ■上記のEDID編集と同じ手順でコピー&ペーストを使ってDP側のEDIDをHDMI側のEDIDにコピーします。
 EDID-Step12.jpg

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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