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最新のハードウェアによりデジタルビジネスの拡張が可能に

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タビサ・R・R・パウエル
2022年10月26日公開


ハードウェアはソフトウェアを可能にします。つまり、ハードウェアはデジタル ビジネスを可能にします。 ハードウェアがなければ、どちらも成功できません。

組織にとって、適切なハードウェアを活用することは、選択するプラットフォームやネットワークと同じくらい重要です。 なぜ? パフォーマンスは引き続き最優先であり、デジタル ビジネスのパフォーマンスは、需要を満たすために最高のテクノロジーを活用するかどうかにかかっています。 適切なハードウェアを選択すると、コスト、運用能力、俊敏性の効率が向上します。

今日の xPU テクノロジーは、ネットワークとアプリケーションにとって意味のある特定の加速機能をシリコンに組み込んだ特殊なハードウェアを通じてパフォーマンスを飛躍的に向上させ、デジタル変革を推進するため、規模の経済を実現します。 しかし、xPU の最大限のコンピューティング能力と処理能力を活用するには、組織はアプリケーションを中心にエンタープライズ アーキテクチャを最新化する必要があります。

xPUはムーアの法則の寿命を延ばす

これを読んでいる人は、ムーアの法則について聞いたことがあると思います。 しかし、もしまだ読んでいないのであれば、ムーアの法則は法則ではなく、むしろ予測であり、約 50 年間にわたって真実であったものであることは明らかです。 1965 年、インテルのゴードン・ムーアは、技術の進歩により集積回路 (CPU) あたりのトランジスタの数が毎年倍増し、処理能力が飛躍的に向上すると計算しました。 彼は後にこれを2年ごとに倍増するように修正したが、時間が経つにつれて数字は18か月ごとに近づくようになった。

過去 10 年ほど、ハードウェアのアップデートによる CPU の改善が鈍化しており、ムーアの法則は終わった、あるいは消滅しつつあるという主張が多くなされています。 しかし、これらの主張は、原料シリコンのコンポーネントの倍増と一般的な処理の改善にあまりにも直接的に基づいています。

確かに、基礎となる物理学のせいで、ハードウェア コンポーネントをこれ以上小さくできないという点に近づいていますが、それはコンピューティングと処理の改善が停滞していることを意味するものではありません。 CPU の障害に対する解決策は、特定のソフトウェア ニーズに対応するように設計された特殊なハードウェア (xPU) です。

CPU を標準的なシェフナイフのようなものだと考えてください。 多用途で、多少の非効率性はあるものの、料理や食事の提供に必要な作業をすべてこなすことができます。 特殊なコンピューティング (今日の GPU、DPU、xPU) は、フィレナイフ、肉切り包丁、キッチンバサミなど、包丁立てに使われる精密部品に相当します。 CPU に加えて利用することで、食事の準備と提供のプロセスにおける速度と効率が向上し、料理人は提供内容を「スケールアウト」できるようになります。

特定の物理的限界を超えて、トランジスタと一般的な CPU パワーが 18 か月ごとに倍増し続けることはないかもしれませんが、精度や「ドメイン固有」のハードウェアのパフォーマンス機能は、指数関数的な改善を可能にし続けます。 ソフトウェアとアーキテクチャが xPU の機能内で利用可能な高速化機能を活用するように設計されていれば、これによりムーアの法則は汎用コンピューティングを超えて効果的に拡張されます。

デジタルトランスフォーメーションには最新のエンタープライズアーキテクチャが必要

過去には、汎用 CPU 内のトランジスタと計算能力を 2 倍にすることで、パフォーマンスを十分に向上させるのに十分でした。 しかし今日では、精密なハードウェアと、その特殊なコンピューティング機能を活用するように設計されたソフトウェアを組み合わせることで、運用エクスペリエンスが向上します。

CPU を考慮してアプリケーションを設計するということは、アプリケーションの速度、品質、パフォーマンスに影響するため、開発者はデータのニーズに注意する必要があることを意味します。 ただし、DPU を念頭に置いてアプリケーションを作成すると、より高速なデータ処理を活用しながら同時に消費電力を抑えるようにアプリケーションを設計できるようになります。 先ほどの例えで言えば、シェフが標準的なシェフナイフの代わりに肉切り包丁を使ってチョップを準備するのと同じで、時間とエネルギーを節約できます。

しかし、最先端の DPU をデータセンターに導入しても、データ処理の最適化と観測性の実現は同時に実現できません。 エンタープライズ アーキテクチャは、ホストするソフトウェアのハードウェアの機能を最大限に活用するように設計する必要があります。つまり、ハードウェア自体を重要なアーキテクチャ コンポーネントとして考える必要があります。

今日の 4K UHD テレビで 90 年代のテレビ番組や映画を視聴すると、ハードウェアを活用するように設計されていないソフトウェアの視覚的表現が表示されます。 また、今日の 4K プロセッサの 1 つを古い CRT またはリアプロジェクション テレビに搭載しても、システムがそのようなテクノロジーを活用するように設計されていないため、視聴者が望むアップグレードされた体験は得られません。 適切な組み合わせによってのみ、最高のビジュアルが得られます。 同様に、現在のエンタープライズ アーキテクチャは、今日の xPU ハードウェアの機能を活用するように開発されていません。 現在、組織は過去のハードウェアの上に最新のソフトウェアを搭載してデジタル変革の旅を開始する準備をしていますが、これは将来的に失敗につながるだけです。

今日のハードウェア機能を活用し、大規模なデジタル ビジネスを実現するためにアーキテクチャを近代化する方法を学ぶには、O'Reilly の新しい書籍『 Enterprise Architecture for Digital Business』のシステム CTO 兼著名なエンジニアである Joel Moses による章「An Infrastructure Renaissance」をお読みください。