ホワイトペーパー
Fujitsu Server PRIMERGYEPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載
システムのメモリパフォーマンス
[サブタイトル]
このホワイトペーパーでは、EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ (Genoa) 搭載 Fujitsu Server
PRIMERGY でのメモリアーキテクチャーの重要な特徴と最近の改善点について説明し、それが商用アプ
リケーションのパフォーマンスに与える影響を定量化します。

バージョン
1.0
2024-06-18

1 of 25© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

内容
はじめに............................................................................................................................................................................... 3
メモリアーキテクチャー .......................................................................................................................................................... 4
DIMM スロット、メモリコントローラ、NUMA 構成 .......................................................................................................................................................... 4
使用可能な DIMM タイプ .......................................................................................................................................................................................................... 7
メモリ転送速度............................................................................................................................................................................................................................. 8
BIOS パラメーター ..................................................................................................................................................................................................................... 9
パフォーマンスを考慮したメモリ構成 .................................................................................................................................................................................. 11
メモリパフォーマンスに対する定量的影響 ................................................................................................................................. 14
測定ツール ................................................................................................................................................................................................................................. 15
メモリのインターリーブ設定 .................................................................................................................................................................................................. 16
メモリ転送速度.......................................................................................................................................................................................................................... 18
DIMM タイプの影響................................................................................................................................................................................................................. 19
NUMA の設定 ............................................................................................................................................................................................................................ 20
リモートメモリへのアクセス .................................................................................................................................................................................................. 21
電力に関係する BIOS 設定 ...................................................................................................................................................................................................... 22
メモリ暗号化設定の影響 .......................................................................................................................................................................................................... 23
関連資料............................................................................................................................................................................. 24

2 of 25© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

はじめに
EPYC プロセッサは、複数の半導体のダイを一つのパッケージに集積することで、世代ごとに大幅なスケーラビリティの向上を実現してきました。第 4 世代 EPYC プロセッサ（Genoa）では、前世代の EPYC プロセッサ（Milan）世代の特長を受け継ぐとともに、以下の改善が行われました。
⚫

マイクロアーキテクチャーの改善。分岐予測の向上、AVX-512 命令のサポート、キャッシュサイズの増加などが行われました。

⚫

最新の製造プロセスによるコア数の増加。前世代の EPYC プロセッサでは、プロセッサあたりのコア数が最大 64 コアであったのに対し、本世代では、最大 128 コアのモデルを提供します。

メモリアーキテクチャーの観点では、前世代の EPYC プロセッサから以下が改善されました。
⚫

最新の DDR5 メモリの採用により、最大メモリ転送速度は、前世代の DDR4 から 1.5 倍に向上しました。

⚫

メモリチャネルは、前世代の 1.5 倍となる 12 チャネルに増加しました。

また、第 4 世代 EPYC プロセッサ搭載 PRIMERGY サーバでは、大容量 256 GB 3DS RDIMM のサポートにより、システムあたり 6 TB のメモリを搭載可能となりました。
また、ダイ間の接続を担う Infinity Fabric インターフェースは、転送レートが最大 2 倍に高速化しました。I/O 接続のための
PCI Express も、Gen 4 から Gen 5 に進化し、データ転送レートは 2 倍に向上しています。
このドキュメントでは、最新のサーバ世代の新しいメモリシステム機能について見ていきます。一方で、これまでのホワイトペーパーと同様に、強力なシステムを構成する上で不可欠な NUMA ベースのメモリアーキテクチャーの基本的な知識について説明します。ここでは、次の点を取り上げます。
⚫

NUMA アーキテクチャーであるため、各プロセッサのメモリを可能な限り同等の構成にする必要があります。これは、各プ
ロセッサが原則としてそのローカルメモリ上で処理を行えるようにするためです。

⚫

メモリアクセスを並列化し、さらに高速化するために、物理アドレス空間の隣接する領域をメモリシステムの複数のコンポーネントに分散させます。これは技術用語でインターリーブと呼ばれます。インターリーブは 2 つの次元で行われます。1
つ目はメモリチャネルです。プロセッサあたり 12 個のメモリチャネルが存在します。各プロセッサのメモリ搭載数を 12の倍数とすることで、チャネル間での最適なインターリーブを実現します。また、個々のメモリチャネルの中でもインター
リーブが行われます。これを実現するためのもう一つの要素が、いわゆるランク数です。ランク数は、DIMM の下位構造
で、ここに DRAM（Dynamic Random Access Memory：ダイナミックランダムアクセスメモリ）チップのグループが統合されています。個々のメモリアクセスでは、常にこのようなグループを参照します。

⚫

メモリ転送速度はパフォーマンスに影響を与えます。DIMM タイプ、チャネルあたりの DIMM 枚数、および BIOS 設定に応じて、4,800、4,400、4,000、3,600、3,200 MT/s のいずれかになります。

このホワイトペーパーでは、メモリ性能に影響を与える要因を取り上げ、定量化しています。定量化には、STREAM とSPECrate2017 Integer のベンチマークを使用します。STREAM でメモリ帯域幅を測定します。SPECrate2017 Integer は、商用アプリケーションのパフォーマンスのモデルとして使用されます。また、電力に関連する BIOS 設定、暗号化機能を考慮する
場合のメモリパフォーマンスについて、本書の最後にまとめています。

3 of 25© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

メモリアーキテクチャー
ここでは、5 部構成でメモリシステムの概要を説明します。まずブロック図で、メモリシステムに関連するコンポーネントを説明します。2 つ目のセクションでは、使用可能な DIMM タイプを示します。続く 3 つ目のセクションでは、有効なメモリ転送
速度への影響について説明します。4 つ目のセクションでは、メモリシステムに影響を与える BIOS パラメーターについて説明します。最後のセクションでは、メモリパフォーマンスを最適化した DIMM 構成例のリストを示します。

DIMM スロット、メモリコントローラ、NUMA 構成
次の図は、第 4 世代 EPYC プロセッサ（Genoa）搭載 PRIMERGY サーバでのメモリシステムの構造を示します。

第 4 世代 EPYC プロセッサは、プロセッサコアを含む CCD（Core Complex Die）と、CCD やプロセッサ間の通信、メモリやI/O へのアクセスをになう IOD（I/O Die）からなります。CCD は、プロセッサコアと L3 キャッシュからなる CCX（CoreComplex）が 1 つ、または 2 つで構成されます。1 つの CCX は、最大 8 個のプロセッサコアと最大 96 MB の L3 キャッ
シュからなります。
I/O ダイは、GMI（Global Memory Interconnect）により最大 12 個の CCD と接続されます。また、DDR5 メモリをサポートするメモリコントローラを 12 個、I/O との接続に使用する最新の PCI Express Gen 5 を最大 128 レーン持ちます1,2。プロセッサ間を接続する Infinity Fabric のリンク（xGMI、External Global Memory Interconnect）は、最大 4 本用意されています。
これらの接続を通じて、データファブリックを形成します。
DDR5 メモリは、第 4 世代 EPYC プロセッサで初めてサポートされた技術です。現在の DDR5 仕様の最大転送速度は 8,800
MT/s で、従来の DDR4 メモリの最大 2.75 倍の速度を実現します。DDR5 DIMM は、データパス幅は、DDR4 同様に 64 ビットですが、2 つの 32 ビットサブチャネルとして独立して動作します。これにより、並列アクセス性能は DDR4 から大きく向上
しました。

1

実際に使用できるレーン数は、装置の PCI Express スロットの数とスロットのレーン数に制限されます。各装置の仕様を参照ください。

2

2 ソケット構成では、ソケット間接続の Infinity Fabric リンクに PCI Express のリンクが使用されるため、使用可能なレーン数は減少します。
4 of 25© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

第４世代 EPYC プロセッサでは、各メモリコントローラに 1 つのメモリチャネルがあり、計 12 個のメモリチャネルが存在します。1 チャネルあたり最大 2 枚の DIMM が接続できるため、プロセッサあたり最大 24 枚の DIMM が搭載可能となります。なお、1 プロセッサモデルの PRIMERGY RX1440 M2 では最大 24 枚、2 プロセッサモデルの PRIMERGY RX2450 M2 ではプロセッサあたり最大 12 枚、システム全体で最大 24 枚の DIMM が搭載可能です。
EPYC プロセッサでは、チャネルあたりの DIMM 枚数である DPC（以降、この用語を使用します）の値が変わると、メモリ転送速度に変化が生じ、メモリパフォーマンスに影響が生じます。この点には注意が必要です。
以降では、「メモリバンク」という用語も使用します。次の図では、複数のチャネルに分配されている 12 個の DIMM のグルー
プが、1 つのバンクを形成しています。プロセッサあたりの利用可能なスロット経由で DIMM を分配する場合、バンク 1 から順に割り当てることにより、チャネル全体で最適なインターリーブが得られます。インターリーブは、メモリパフォーマンスに影響を与える主要因です。

64 ビットのデータ幅に対し、DIMM 上の個々の DRAM チップが 4 ビットまたは 8 ビットを受け持ちます（タイプ名の x4 ま
たは x8 を参照してください）。このようなチップのグループをランクと呼びます。1 ランク、2 ランク、4 ランク、または 8
ランクの DIMM タイプがあります。
DIMM スロットを使用するためには、対応するプロセッサを搭載する必要があります。プロセッサの搭載が最大構成でない場
合、空の CPU ソケットに割り当てられたスロットは使用できません。
NUMA ベースのシステムでは、通常、1 つのプロセッサが 1 つの NUMA ノードとなりますが、第４世代 EPYC プロセッサでは、前世代のプロセッサと同様に １ つのプロセッサを複数の NUMA ノードに分割することができます。

5 of 25© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

分割された NUMA ノードには、CCD（プロセッサコアと L3 キャッシュ）、メモリコントローラとメモリチャネルが関連づけられ、ノード内のメモリへのアクセスの場合、アクセスレイテンシが短縮されます。一方、ノード外のメモリへのアクセスは若干遅くなります。
NUMA ノードの分割方法には、4 分割（NPS4、4 NUMA nodes Per Socket）と 2 分割（NPS2）があります。NPS4 の場合、各ノードには、3 つのメモリコントローラとメモリチャネル、最大 3 つの CCD が関連づけられます。NPS2 の場合は、6 つのメモリコントローラとメモリチャネル、最大 6 つの CCD が関連づけられます。メモリチャネル間でのインターリーブは、それぞれのノードに属するメモリチャネルの間で行われます。例えば、NPS4 の場合には、各ノードで 3 チャネルインターリーブが行われます。
プロセッサを複数の NUMA ノードに分割した場合、プロセッサの性能を引き出すには、すべての NUMA ノードのリソースが有効に利用されるよう、システムの設計に注意をはらう必要があります。

6 of 25© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

使用可能な DIMM タイプ
第 4 世代 EPYC プロセッサ搭載 PRIMERGY サーバでは、新たに DDR5 SDRAM メモリモジュールが使用されています。これにより、第 4 世代 EPYC プロセッサ搭載 PRIMERGY サーバでは、以下の改善がなされました。
⚫

DDR5 では、4800 MT/s までの転送速度をサポートします。前世代の EPYC 搭載システムは、DDR4 SDRAM を使用し、最大 3200 MT/s をサポートしていました。これにより、最大メモリ転送速度は 1.5 倍に向上します。

⚫

第 4 世代 EPYC プロセッサ搭載 PRIMERGY サーバでは、256GB 3DS RDIMM を使用することで、システムあたり最大6TB のメモリを搭載可能です。

次の表に、第 4 世代 EPYC プロセッサ搭載 PRIMERGY サーバでサポートする DIMM を示します。DIMM には、Registered
DIMM（RDIMM）、3DS Registered DIMM （3DS RDIMM） があります。RDIMM x4、RDIMM x8、および 3DS RDIMM の混在
はできません。

転送速度

電圧(MT/s)

(V)

ラ
ン
ク
数

最大
DIMM タイプ

制御

容量

GB あたりの相対価格

16GB (1x16GB) 1Rx8 DDR5-4800 R ECCRegistered

4,800

1.1

1

16 GB

1.05

32GB (1x32GB) 2Rx8 DDR5-4800 R ECCRegistered

4,800

1.1

2

32 GB

1.00

32GB (1x32GB) 1Rx4 DDR5-4800 R ECCRegistered

4,800

1.1

1

32 GB

1.00

64GB (1x64GB) 2Rx4 DDR5-4800 R ECCRegistered

4,800

1.1

2

64 GB

1.05

128GB (1x128GB) 4Rx4 DDR5-4800 3DS R ECC

3DSRegistered

4,800

1.1

4

128 GB

1.18

256GB (1x256GB) 8Rx4 DDR5-4800 3DS R ECC

3DSRegistered

4,800

1.1

8

256 GB

1.18

2 つの DIMM タイプの重要な特徴は、次のようになります。
⚫

RDIMM：メモリコントローラの制御コマンドは、DIMM 上の独自のコンポーネントにあるレジスター内でバッファーされます（これが名前の由来です）。メモリチャネルの負荷が軽減されることで、最大 2 DPC（チャネルあたりの DIMM）での構成が可能になります。

⚫

3DS RDIMM：Three Dimensional Stack （3DS） という規格に基づき、シリコン貫通電極(Through Silicon Via) 技術により複数枚のシリコン・ダイを積層させた RDIMM です。マスターと呼ばれる 1 枚のダイだけが外部と信号をやり取りし、それ以外のダイはスレーブとしてマスターとだけ信号をやり取りするアーキテクチャーを採用しており、大容量化や高速化が可能になります。

表の最終列は、各 DIMM の価格を相対比で示しています。これは、2024 年 4 月現在の PRIMERGY RX2450 M2 の料金表を元に、32 GB の 2Rx8 RDIMM を基準とした（1.0 として強調表示） GB あたりの価格比を示しています。
どのタイプの DIMM が望ましいかは、必要なメモリ容量と性能要件によって決まります。例えば、64GB RDIMM の 2DPC 構
成は、128 GB 3DS RDIMM での 1DPC 構成より安価ですが、後述するとおり、性能面では後者が優位となります。
なお、価格は、販売地域によって異なる場合があります。また、販売地域によっては、利用できない DIMM タイプがあります。
7 of 25© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

メモリ転送速度
第 4 世代 EPYC 搭載 PRIMERGY サーバでのメモリ転送速度には、4,800、4,400、4,000、3,600 および 3,200 MT/s の 5 種類があります。システムに電源が入ると、転送速度が BIOS によって決定され、プロセッサごとではなくシステム全体に適用されます。
一般に、メモリ転送速度は、プロセッサモデルの最大メモリ転送速度、メモリの仕様、メモリ構成の DPC 値、そして、BIOS 設定が影響します。第 4 世代 EPYC プロセッサの最大メモリ転送速度は、モデルによらず 4,800 MT/s です。しかし、2DPC 構
成では、メモリ転送速度は大きく低下します。2DPC 構成でのメモリ転送速度は、メモリのタイプによって異なります。以下
は、メモリのタイプと DPC の構成に対するプロセッサの最大メモリ転送速度をまとめた表です。

DIMM タイプ

構成

チャネル
あたり
ランク数

最大メモリ
転送速度
(MT/s)

16GB (1x16GB) 1Rx8
DDR5-4800 R ECC

1DPC

1

4,800

2DPC

2

4,000

32GB (1x32GB) 2Rx8
DDR5-4800 R ECC

1DPC

2

4,800

2DPC

4

3,600

32GB (1x32GB) 1Rx4
DDR5-4800 R ECC

1DPC

1

4,800

2DPC

2

4,000

64GB (1x64GB) 2Rx4
DDR5-4800 R ECC

1DPC

2

4,800

2DPC

4

3,600

128GB (1x128GB) 4Rx4
DDR5-4800 3DS R ECC

1DPC

4

4,800

2DPC

8

3,600

256GB (1x256GB) 8Rx4
DDR5-4800 3DS R ECC

1DPC

8

4,800

2DPC

16

3,600

BIOS パラメーターの Memory Clock を使用することで、限定的ですがパフォーマンスと消費電力のどちらを優先させるかを選択できます。選択可能なオプションは、DDR4800、DDR4400、DDR4000、DDR3600、DDR3200（それぞれ 4,800 MT/s、
4,400 MT/s、4,000 MT/s、3,600 MT/s、3,200 MT/s に対応）、Auto です。デフォルトは Auto で、システムの構成上、可能な最大メモリ転送速度が設定されます。なお、構成上可能な最大メモリ転送速度を超える速度を設定した場合は、Auto として扱われます。メモリ転送速度を下げるとシステムパフォーマンスも低下するため（本ドキュメントの第 2 部で説明）、設定を行う際は、本稼働の前に影響をテストすることを推奨します。メモリ転送速度を下げると、

8 of 25© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

BIOS パラメーター
前のセクションでは、BIOS パラメーター Memory Clock を見ましたが、ここでは、メモリシステムに影響を与える他の BIOS
オプションを見ていきます。このパラメーターは、Advanced（詳細）の下のサブメニュー、Memory Configuration（メモリ構成）にあります。

Memory Configuration（メモリ構成）のメモリパラメーター
次の 9 個のパラメーターを説明します。それぞれ下線付きのオプションがデフォルトです。
⚫

Memory Clock：Auto／DDR3200／DDR3600／DDR4000／DDR4400／DDR4800⚫

Memory interleaving：Auto／Disabled／Enabled⚫

Chipselect Interleaving：Auto／Disabled／Enabled⚫

DRAM Scrub Time：1 hour／4 hours／6 hours／8 hours／12 hours／16 hours／24 hours／48 hours／Disabled⚫

TSME：Disabled／Enabled⚫

Power Down Enable：Disabled／Enabled⚫

Power Profile Selection：Efficiency Mode／High Performance Mode／Maximum IO Performance Mode／
Balanced Memory Performance Mode⚫

NUMA nodes per socket： NPS0／NPS1／NPS2／NPS4⚫

ACPI SRAT L3 Cache As NUMA Domain：Disabled／Enabled

最初のパラメーター Memory Clock は、メモリ転送速度に関係しています。これについては、直前のセクションで説明しました。
次の 2 つのパラメーター、Memory interleaving、Chipselect Interleaving は、メモリのインターリーブを設定します。
Memory interleaving は、プロセッサのメモリチャネル間でのインターリーブを設定します。Enabled にすると、プロセッサの
NUMA ノードに含まれるメモリチャネル間でチャネルインターリーブが有効になります。通常は Auto または Enabled に設定します。
Chipselect Interleaving は、DIMM のランク間でのインターリーブを設定します。メモリチャネルに複数のランクがある構成の場合、Enabled に設定すると、ランク間でのインターリーブが有効になります。構成によっては、Enabled の設定で性能が下がる場合があります。基本的にはデフォルトの Auto のままにしておくことを推奨します。
4 番目のパラメーター DRAM Scrub Time パラメーターは、メインメモリに対し修正可能なエラーの検索を定期的に実行し、必要に応じて修正を行います。これにより、自動修正が不可能になるようなメモリエラーの累積を防ぎます。感度の高いパフォー
マンス指標がある場合は、この機能の影響をうける可能性があります。ただし、パフォーマンスに及ぶ影響を実証するのは難し
い場合があります。
5 番目のパラメーター TSME (Transparent Secure Memory Encryption) は、セキュリティの機能です。DIMM に格納するデー
タを OS から透過的に暗号化することで、物理的に DIMM をアクセスすることによるデータののぞき見を抑止します。
6 番目のパラメーター Power Down Enable は、DDR5 メモリの Power Down Mode を設定します。有効にすると非アクティ
ブ時の消費電力が削減されます。
7 番目の Power Profile Selection は、プロセッサの電力管理ポリシーを設定します。Efficiency Mode 設定は、電力効率を重視する設定です。プロセッサコア、データファブリックの動作周波数を調整することで電力あたり性能を改善します。動作周波数が低下することで、プロセッサ本来の性能が引き出せない場合があります。High Performance Mode は、性能を重視するポリシーです。プロセッサコアの動作周波数を高く維持するよう制御します。Max IO Performance Mode も性能重視のポリシーです
9 of 25© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

が、大量の I/O 処理向けにデータファブリックの動作周波数を高く維持するよう努めます。そのため、プロセッサコアの動作周波数が低下し、性能が若干低下する可能性があります。Balanced Memory Performance Mode は、メモリ、データファブリッ
クの性能をワークロードに必要な帯域幅やレイテンシに合わせて調整します。
最後の 2 つのパラメーターは、プロセッサ内の NUMA 構成に関する設定です。
NUMA nodes per socket (NPS) は、” DIMM スロット、メモリコントローラ、NUMA 構成” のセクションで説明したプロセッ
サをいくつの NUMA ノードに分割するかを指定するパラメーターです。NPS1、NPS2、NPS4、NPS0 の 4 つのオプションが選択できます。デフォルトでは NPS1 が設定されます。
NPS4 に設定すると、プロセッサは 4 つの NUMA ノードに、NPS2 に設定すると、2 つに分割されます。NPS1 の場合、プロセッサは UMA（Uniform Memory Access：均等型メモリアクセス）である単一の NUMA ノードとして扱われます。NUMA ノードの分割により、NUMA ノード内のコアから L3 キャッシュやメモリへのアクセスは、そのレイテンシが改善します。そのため、NUMA 最適化されたアプリケーションにおいては、この設定が推奨されます。
NPS0 は、2 ソケットサーバでのみ利用可能です。これは、他のオプションと異なり、2 つのプロセッサを 1 つの NUMA ノードとして扱います。メモリは、2 つのプロセッサのメモリチャネルにまたがってインターリーブされます。そのため、2 つのプロセッサが同一のメモリ構成を取る必要があります。NUMA 非対応の OS など特別な要件がある場合を除いて、通常は NPS0の設定は推奨されません。
64 個を超える論理 CPU を持つプロセッサを Windows で使用する場合は、NPS の変更が必要になります。Windows が論理
CPU を管理するために用いるプロセッサ・グループは 64 論理 CPU が上限のため、それを超える論理 CPU は別のプロセッ
サ・グループとして管理されます。その結果、プロセッサ・グループの大きさが不均一となることで、性能面で不利となります。NUMA ノードを分割することで、均等な大きさのプロセッサ・グループに構成できます。
ACPI SRAT L3 Cache As NUMA Domain (L3AsNUMA) パラメーターは、CCX 単位でプロセッサを複数の NUMA ノードに細分化します。これにより、プロセッサあたり最大 16 NUMA ノードの構成となります。L3 キャッシュとそれを共有するコアの範囲に収まるワークロードを動かす場合、性能が向上する可能性があります。

10 of 25

© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

パフォーマンスを考慮したメモリ構成
メモリパフォーマンスにはメモリ転送速度と使用するメモリチャネル数が大きく影響します。メモリ転送速度については、先述した通りです。第４世代 EPYC プロセッサにはプロセッサあたり全部で 12 本のメモリチャネルがあり、高いメモリパフォーマンスを実現するためには、可能な限り多くのメモリチャネルに DIMM を配置する必要があります。
さらに、メモリパフォーマンスに影響する構成機能がいくつかあります。インターリーブ、NUMA 設定などの機能です。本ドキ
ュメントの第 2 部では、これらのトピックのテスト結果を報告します。

パフォーマンスモード構成
上記以外で常に注意すべき要因は、DIMM 配置の影響です。最小構成（構成プロセッサあたり 16 GB DIMM 1 枚）から最大構
成（複数の 256 GB DIMM からなるフル構成）の間には、いくつかのメモリパフォーマンスについての理想的な構成があります。次の表に、特に興味深い構成を挙げています（すべての構成を網羅している訳ではありません）。
これらの構成では、プロセッサあたり全部で 12 本のメモリチャネルという点は同じです。バンク単位の構成では、同タイプの
DIMM 12 枚セットを使用しています。これにより、メモリアクセスは、これらのメモリシステムリソースに均等に分散されます。技術的に言えば、メモリチャネル経由で最適な 12 WAY インターリーブが実現します。本書では、これをパフォーマンスモ
ード構成と呼んでいます。

第 4 世代 EPYC プロセッサ（Genoa）搭載
PRIMERGY サーバのパフォーマンスモード構成

1 CPU
システム3

2 CPU
システム

DIMM タイプ

DIMM
サイズ
（GB）

DIMM
サイズ
（GB）

最大
メモリ
転送速度

バンク 1

バンク 24MT/s

注

192 GB

384 GB

DDR5-4800 R

16

-

4,800

384 GB-

DDR5-4800 R

16

16

4,000

384 GB768 GB

DDR5-4800 R

32

-

4,800

ベンチマークでの最速構成

576 GB-

DDR5-4800 R

32

16

3,600

混在構成

768 GB-

DDR5-4800 R (1Rx4)

32

32

4,000

768 GB-

DDR5-4800 R (2Rx8)

32

32

3,600

768 GB

1,536 GB

DDR5-4800 R

64

-

4,800

1,152 GB-

DDR5-4800 R

64

32

3,600

1,536 GB

3,072 GB

DDR5-4800 3DS R

128

-

4,800

3,072 GB-

DDR5-4800 3DS R

128

128

3,600

3,072 GB6,144 GB

DDR5-4800 3DS R

256

-

4,800

2 ソケットサーバでの最大構成
4,800 MT/s での最大構成

6,144 GB-

DDR5-4800 3DS R

256

256

3,600

1 ソケットサーバでの最大構成

3

1 ソケットサーバの場合です。

4

2 ソケットサーバには、バンク 2 の DIMM スロットはありません。

混在構成

11 of 25

© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

表は左端の総メモリ容量に従って構成されています。総容量は、1 つまたは 2 つのプロセッサ構成で定義されています。どのプ
ロセッサについてもメモリ構成は同じであるという想定です。次の列は、使用した DIMM タイプです。RDIMM または 3DS
RDIMM テクノロジーが決定要因です。その次の列で DIMM サイズがバンク単位で表記されているのは、パフォーマンスモード
構成を使用するため、DIMM を 12 枚 1 組で（バンク単位で）構成するからです。
表の最小構成で 1 つのプロセッサに対して 192 GB となっているのは、各プロセッサに 16 GB DIMM を 12 枚（192 GB）使用しているためです。パフォーマンスモード構成では、バンクあたり 12 枚の同一の DIMM をセットで使用する必要があります
が、次の制限を満たしていれば、別のバンクで異なる DIMM サイズを使用することもできます。
⚫

RDIMM、3DS RDIMM を併用することはできません。

⚫

タイプ x4 と x8 の RDIMM を併用することはできません。

表の右から 2 列目は、それぞれの構成で達成可能な最大メモリ転送速度を示しています。先述の通り、最大メモリ転送速度は
DPC の値に影響を受けます。

インディペンデントモード構成
これには、パフォーマンスモードには含まれない構成がすべて含まれます。以下のルールがありますが、詳細については、各機種のシステム構成図、または、アップグレード＆メンテナンスマニュアルを参照ください。
⚫

RDIMM、3DS RDIMM を併用することはできません。

⚫

DIMM タイプが x4 と x8 の RDIMM を併用することはできません。

⚫

1 プロセッサ に搭載できる DIMM 枚数は 1、2、4、6、8、12、16、20 または 24 枚に制限されます5。

プロセッサあたりの DIMM 枚数 が 12 の倍数にならない構成、つまりパフォーマンスモード構成に必要な最小数未満の構成にも注意する必要があります。省電力や、必要なメモリ容量が少ないといった理由のためにこのような構成にすることがあります。DIMM 数の最小化で費用削減が実現できる場合もあります。この後で紹介する、メモリチャネルへのインターリーブ構成がシステムパフォーマンスに及ぼす影響を示した定量的評価からは、1、2 DIMM 構成での動作はお勧めしません。

対称型メモリ構成
最後のこのセクションでは、すべてのプロセッサのメモリを可能な限り同等に構成し、BIOS のデフォルト設定を確たる理由なく変更するべきではないということに再度焦点を当てます。
工場でのプレインストールでは、このような状況が当然考慮されています。要求されたメモリモジュールは、プロセッサ全体に可能な限り均等に分散されます。
こうした手法と、関連するオペレーティングシステムによって、ローカルのハイパフォーマンスメモリで可能な限りアプリケー
ションを実行する前提条件が整備されます。プロセッサコアのメモリアクセスは、通常、各プロセッサに直接割り当てられた
DIMM モジュールに対して行われます。
これにどのようなパフォーマンス上のメリットがあるのかを見積もるため、2 ソケットサーバでメモリが対称型に構成されているものの、BIOS パラメーター NUMA nodes per socket が NPS0 に設定されている場合の測定結果を後述しています。統計
上、メモリアクセスの 2 回に 1 回は、リモートメモリに対して行われます。アプリケーションが 100 % リモートメモリによ5

2 ソケットサーバでは、1 プロセッサに搭載できる DIMM の枚数は最大 12 枚です。
12 of 25

© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18って実行される場合には、ローカルメモリとリモートメモリが 50 %／50 % の割合で実行される場合の 2 倍パフォーマンスが低下するものとして見積もる必要があります。

13 of 25

© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

メモリパフォーマンスに対する定量的影響
メモリシステムの機能とその定性的情報を説明した後は、メモリ構成に関係するパフォーマンスの向上と低下について説明します。その準備として、最初のセクションでは、メモリパフォーマンスの特徴を表すための使用する 2 つのベンチマークについて説明します。
その後、すでに説明した特徴であるメモリチャネルのインターリーブ、メモリ転送速度、DIMM タイプの影響、および NUMA
設定について、その影響の大きさの順に説明します。最後に、電力関連、メモリ暗号化の設定の性能への影響を評価します。
測定は、Linux オペレーティングシステムが動作する PRIMERGY RX1440 M2 または RX2450 M2 で行いました。次の表は、定量化テストのシステム構成を示します。
SUT（System Under Test：テスト対象システム）
ハードウェアモデル

プロセッサ

PRIMERGY RX1440 M2
PRIMERGY RX2450 M2
EPYC 9554P (64 コア、3.1GHz、最大メモリ転送速度 4,800 MT/s) × 1
EPYC 9534 (64 コア、2.45GHz、最大メモリ転送速度 4,800 MT/s) × 2
16GB (1x16GB) 1Rx8 DDR5-4800 R ECC
32GB (1x16GB) 2Rx8 DDR5-4800 R ECC

メモリタイプ32GB (1x32GB) 1Rx4 DDR5-4800 R ECC
64GB (1x64GB) 2Rx4 DDR5-4800 R ECC
128GB (1x128GB) 4Rx4 DDR5-4800 3DS R ECC
256GB (1x256GB) 8Rx4 DDR5-4800 3DS R ECC

ディスクサブシステム

SAS 12G 1.6TB SSD 1 台（SAS RAID コントローラを介して）ソフトウェアBIOS
オペレーティングシス
テム

R1.1.0SUSE Linux Enterprise Server 15 SP4

以下に説明するテストセットには通常、EPYC 9554P を搭載した PRIMERGY RX1440 M2 と 32 GB 2Rx8 RDIMM が使用されました。メモリチャネルへのインターリーブとリモートメモリアクセスの影響の評価を除き、表に示したその他のすべての DIMM
は、DIMM タイプの影響についてのテストセットのみで使用されました。また、EPYC 9534 を搭載した PRIMERGY RX2450
M2 は、リモートメモリアクセスの影響についてのテストセットのみで使用されました。
以降の表は、相対的なパフォーマンスを示します。理想的なメモリ条件下での STREAM および SPECrate2017 Integer ベンチ
マークの絶対測定値は（通常、表の 1.0 の値に相当）、EPYC プロセッサ搭載 PRIMERGY サーバの個別のパフォーマンスレポー
トに記載されています。

14 of 25

© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

測定ツール
測定は、STREAM および SPECrate2017 Integer ベンチマークを使用して行いました。

STREAM ベンチマーク
STREAM ベンチマーク（開発者：John McCalpin 氏）は、メモリのスループットを測定するツールです。このベンチマークは、
double 型データの大規模な配列でコピーおよび算術演算を実行して、Copy、Scale、Add、Triad の 4 種類のアクセスの結果を提供します。Copy 以外のアクセスタイプには、算術演算が含まれています。結果は、常に GB/s 単位のスループットで示されます。一般に、Triad の値が最もよく引用されます。以降、STREAM のベンチマークの測定値は、Triad アクセスでの値であり、単位は GB/s です。
STREAM は、サーバのメモリ帯域幅を測定するための業界標準で、シンプルな方法を使用してメモリシステムに大規模な負荷を与えることができます。特にこのベンチマークは、複雑な構成でのメモリパフォーマンスに対する影響を調査する場合に適しています。STREAM は、構成によるメモリへの影響とそれによって生じるパフォーマンスへの影響（低下または向上）を示します。後述する STREAM ベンチマークに関する値は、パフォーマンスへの影響度を示しています。
アプリケーションのパフォーマンスに対するメモリの影響は、各アクセスの遅延時間とアプリケーションが必要とする帯域幅に区別されます。メモリ帯域幅が増加すると遅延時間は増加するため、両者は関連しています。並列メモリアクセスによって遅延時間が相殺される度合いは、アプリケーションや、コンパイラーによって作成されたマシンコードの質にも依存します。このため、すべてのアプリケーションシナリオでの全般的な予測を立てることは非常に困難です。

SPECrate2017 Integer ベンチマーク
SPECrate2017 Integer ベンチマークは、商用アプリケーションパフォーマンスのモデルとして追加されました。これは、Standard Performance Evaluation Corporation（SPEC）の SPEC CPU2017 の一部です。SPEC CPU2017 は、システムのプロ
セッサ、メモリおよびコンパイラーを評価するための業界標準です。大量の測定結果が公開され、販売プロジェクトおよび技術調査に使用されているため、サーバ分野で最も重要なベンチマークとなっています。
SPEC CPU2017 は、大量の整数演算および浮動小数点演算を使用する独立した 2 つのテストセットで構成されています。整数
演算部分は商用アプリケーションに相当し、10 種類のベンチマークから構成されます。浮動小数点演算部分は科学アプリケーシ
ョンに相当し、10 または 13 種類のベンチマークで構成されます。いずれの場合も、ベンチマークの実行結果は、個々の結果の幾何平均です。
さらに、それぞれのテストセットには、単体実行時の処理性能を評価する速度測定と、並行処理の性能を評価するスループット
測定があります。多数のプロセッサコアとハードウェアスレッドを持つサーバにとっては、後者が重要です。
また、測定の種類により、コンパイラーに許可される最適化が異なります。ピーク値の測定では、各ベンチマークを個別に最適化できますが、ベース値の測定では、コンパイラーフラグがすべてのベンチマークで同一である必要があり、特定の最適化は許可されません。
以上が SPEC CPU2017 概要です。PRIMERGY サーバでは商用アプリケーションの使用が主流であるため、整数演算を使用する
テストセットである SPECrate2017 Integer でスループットを測定しました。

15 of 25

© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

メモリのインターリーブ設定
DIMM 搭載枚数とチャネルインターリーブ
メモリチャネルへのインターリーブは、最初のブロックは最初のチャネルに、2 番目のブロックは 2 番目のチャネルにという具合に、プロセッサ単位で最大 12 個のメモリチャネルを順々に利用するように物理アドレス領域を設定する手法です。メモリア
クセスは、局所性原理により主に隣接するメモリ領域に行われます。この連続した物理アドレスの範囲へのアクセスは、上記のインターリーブにより、すべてのチャネルに分散されます。これにより、パフォーマンスが向上します。
次の図は、同種類の DIMM をプロセッサあたり 12 枚単位で搭載せず理想的な 12 WAY インターリーブを行わない場合に、
DIMM 枚数が 12 枚の場合を 1 としたパフォーマンスの比率を示しています。第 4 世代 EPYC 搭載 PRIMERGY サーバでは、1プロセッサに搭載できる DIMM の枚数は 1、2、4、6、8、10、12、16、20、24 枚に制限されます6,7。ここでは、どの DIMM
枚数でも利用可能な NUMA nodes per socket = NPS1 で測定した結果を記載しています。
このテストで使用した DIMM タイプは 128 GB 4Rx4 3DS RDIMM です。また、SMT は無効に設定しました。これらは、ベンチマークのワーキングセットを満たすメモリ容量を確保するために選択されました。

特にメモリのスループットを測定する STREAM の指標において、顕著な変化が見られます。DIMM 枚数が 12 枚以下の場合には、DIMM 枚数の増加に応じてパフォーマンスが向上しています。これは、DIMM 枚数が増えることで、利用可能なメモリチャ
ネルが増え、メモリアクセスの並列度が上がることによるものです。16 枚以上の場合、使用されるメモリチャネル数の違いと2DPC 構成によるメモリ転送速度の低下により、STREAM では 30%～50% 程度の性能低下が見られます。
SPECrate2017 Integer に関する評価は、商用アプリケーションのパフォーマンスに関するものです。STREAM で示されている
ように、メモリ帯域幅の関係は、特に HPC（High-Performance Computing：高性能コンピューティング）環境では、特定のア
プリケーション領域において除外できない極端なケースとして理解する必要があります。ただし、こうした動作は、ほとんどの商用のワークロードでは見られません。STREAM および SPECrate2017 Integer に関する解釈の質は、このセクションで取り上げているパフォーマンス面だけでなく、以降のすべてのセクションにも当てはまります。

6

2 ソケットサーバでは、1 プロセッサに搭載できる DIMM の枚数は最大 12 枚です。

7

メモリの搭載位置は、アップグレード＆メンテナンスマニュアルを参照ください。
16 of 25

© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

SPECrate2017 Integer パフォーマンスの低下が穏やかな 8 WAY、10 WAY インターリーブを選ぶ場合は、それなりの理由があるかもしれません。つまり、必要となるメモリ容量が少ないか、または低消費電力のために DIMM 数が最小限に抑えられるような場合です。1 WAY インターリーブは推奨できません（これは厳密に言うとインターリーブではなく、分類上そのように呼ばれているだけです）。この場合、プロセッサとメモリシステムのパフォーマンスのバランスが取れません。
BIOS 設定の Memory interleaving パラメーターで、チャネルインターリーブを無効にすることができますが、無効化は推奨しません。チャネルインターリーブを使用しない場合、12 個あるメモリチャネルが有効に利用されるかは、システムメモリのどの部分が使用されるかに依存します。特定のチャネル上のメモリしか使用されない場合、下記の STREAM の測定結果のように、大幅な性能低下を引き起こすことがあります。これは、STREAM で使用されるメモリは、システムメモリ全体の約 20 % と少な
く、特定のメモリチャネル上のメモリが偏って使用されるためです。メモリ使用量が大きな SPECrate2017 Integer では、比較的多くのメモリチャネルにメモリが分散されるため、影響が小さくなっています。
Memoryinterleaving =Enabled（デフォルト）Memoryinterleaving =Disabled

STREAM

1.00

0.34

SPECrate2017 Integer

1.00

0.96

ベンチマークチップセレクトインターリーブ
Chipselect Interleave パラメーターは、DIMM のランク間でのインターリーブを設定します。メモリチャネルに複数のランクがある構成の場合、Enabled に設定すると、ランク間でのインターリーブが有効になります。一般的には、デフォルト設定のAuto にしておくことを推奨します。
ChipselectInterleave = Auto（デフォルト）ChipselectInterleave =EnabledChipselectInterleave =Disabled

STREAM

1.00

1.00

0.95

SPECrate2017 Integer

1.00

1.00

1.00

ベンチマーク

なお、2、4、8 ランクの DIMM を使用して 2DPC 構成をとる場合には、Disabled に設定することで、Enabled 時よりも若干性能向上がみられる場合があります。

17 of 25

© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

メモリ転送速度第４世代 EPYC 搭載 PRIMERGY サーバでは、DPC 構成、BIOS パラメーターがメモリ転送速度に影響を与えます。メモリ転送速度を低くすることで、若干の消費電力を削減することができます。
以下は、BIOS 設定の MemoryClock パラメーターを使用することで、実効メモリ転送速度を変更した時の性能への影響を比較したものです。表の数値は、最良のケース、つまり最大メモリ転送速度での性能を 1.0 としています。
表中の () 内の数値は、最良のケースに比べてどの程度の消費電力が削減されるかを示します。この数値は、参考データとして掲載しています。消費電力は、ワークロードやシステムの稼働率、システム構成、環境温度など、様々な要素が影響するため、このような結果が常に期待できるとは限りません。

ベンチマークプロセッサ種類STREAM

EPYC 9554P

SPECrate2017
Integer

EPYC 9554P

最大メモリ

3,200
MT/s

3,600
MT/s

4,000
MT/s

4,400
MT/s

4,800
MT/s

4,800 MT/s

0.68(-41 W)

0.77(-26 W)

0.85(-20 W)

0.92(-17 W)

1.00
(0 W)

4,800 MT/s

0.92(-55 W)

0.95(-28 W)

0.97(-25 W)

0.99(-17 W)

1.00
(0 W)

転送速度

18 of 25

© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

DIMM タイプの影響
第４世代 EPYC 搭載 PRIMERGY サーバの一般公開時には、最大 6 タイプの DIMM がサポートされています。ただし、特定のサーバでの利用可能な構成については、それぞれのシステム構成図を参照してください。
次の表に、これらの DIMM タイプの同一条件下でのパフォーマンスの違いを示します。
⚫

測定は、EPYC 9554P を搭載した RX1440 M2 を使用して実施しました。

⚫

これらの測定では、すべてのメモリチャンネルが同じ構成、すなわちパフォーマンスモード構成での比較が行われました。
取り付けられた DIMM の数は、1DPC の測定では 12、2DPC の測定では 24 でした。

⚫

すべての測定は、プロセッサの最大メモリ転送速度で実施されました。すなわち、1DPC 構成では 4,800 MT/s、2DPC 構
成では、DIMM のタイプにより 3,600 MT/s または 4,000 MT/s で動作しました。

⚫

この表では、現時点で最善のパフォーマンスを提供するであろう 32 GB 2Rx8 RDIMM を使用した 1DPC 構成（太字で強調表示）を基準としています。実現されるメモリ容量が十分である場合に限り、ベンチマークではこの DIMM が推奨されます。

DIMM タイプ

構成

チャネル
あたり
ランク数

最大メモリ
転送速度
(MT/s)STREAM

SPECrate
2017
Integer

16GB (1x16GB) 1Rx8
DDR5-4800 R ECC

1DPC

1

4,800

0.95

0.98

2DPC

2

4,000

0.85

0.97

32GB (1x32GB) 2Rx8
DDR5-4800 R ECC

1DPC

2

4,800

1.00

1.00

2DPC

4

3,600

0.71

0.92

32GB (1x32GB) 1Rx4
DDR5-4800 R ECC

1DPC

1

4,800

0.91

0.98

2DPC

2

4,000

0.83

0.97

64GB (1x64GB) 2Rx4
DDR5-4800 R ECC

1DPC

2

4,800

0.97

1.00

2DPC

4

3,600

0.70

0.92

128GB (1x128GB) 4Rx4
DDR5-4800 3DS R ECC

1DPC

4

4,800

0.99

0.99

2DPC

8

3,600

0.72

0.90

256GB (1x256GB) 8Rx4
DDR5-4800 3DS R ECC

1DPC

8

4,800

1.00

0.97

2DPC

16

3,600

0.69

0.87

1DPC 構成では、最大メモリ転送速度が 4,800 MT/s と同じであるにもかかわらず、DIMM のタイプによって性能の差異が見られます。ここで示されている性能の違いは、ランクインターリーブ数が異なることが主な原因です。ランクインターリーブ数はメモリチャネルあたりのランク数に等しく、DIMM タイプおよび DPC 値に従います。たとえば、表に示されているデュアルラ
ンク DIMM を使用した 1DPC 構成の場合は、2 WAY のランクインターリーブ、2DPC 構成の場合は 4 WAY のインターリー
ブが許容されます。
上の表で示されている通り、メモリチャネルあたりのランク数が 1 ランクの場合よりも 2 ランクの場合の方が、性能が高くなることが確認できます。一方で、16 GB 1Rx8 RDIMM や 32 GB 1Rx4 RDIMM の 1DPC 構成、すなわち、1-WAY ランクインタ
ーリーブでは、パフォーマンス低下が目立ちます。
また、2DPC 構成では 1DPC 構成時からの性能の低下が顕著に見られます。これは、2DPC 構成での最大メモリ転送速度が1DPC 構成時よりも低下することによるものです。STREAM の性能低下は、この影響を大きく受けています。

19 of 25

© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

NUMA の設定
EPYC プロセッサでは、プロセッサの NUMA 設定として、NUMA nodes per socket パラメーター と ACPI SRAT L3 Cache As
NUMA Domain (L3AsNUMA) パラメーターがあります。
NUMA nodes per socket では NPS1、NPS2、NPS4 の 3 つのオプションが利用可能です。これらはそれぞれ、1 つのプロセ
ッサを 1 つ、2 つ、4 つの NUMA ノードに分割します。2 ソケットサーバの場合、さらに NPS0 が設定できます。これは、他のオプションとは異なり 2 つのプロセッサを 1 つのノードとして扱うものです。これについてはこの後で取り上げます。
L3asNUMA パラメーターは、プロセッサ内の CCX を 1 つの NUMA ノードとして扱う設定です。プロセッサのモデルにより異なりますが、プロセッサあたり最大 16 ノードの構成となります。詳細については、メモリシステムの BIOS オプションに関するセクションを参照してください。
次の表は、本ドキュメントで実施した 2 つの負荷（ベンチマーク）での効果を示しています。デフォルト設定での性能を 1.00
としています。
表からは、NPS2、NPS4 に設定することで 1～9 パーセントの範囲でパフォーマンスに影響が出ることが示されています。この表を評価する際は、テストのセットアップ中の注意深いプロセスバインディングにより、両ベンチマークが極めて NUMA と相性が良いテストになっている点を考慮してください。したがって、一般の商用アプリケーションでは、この結果のような効果が得られない可能性があります。
今回の結果からは、L3AsNUMA パラメーターの効果は認められませんでしたが、CCX のコア、L3 キャッシュの範囲に収まる
ワークロードの場合には性能改善が見込まれる場合があります。
NPS1

ベンチマークSTREAM

SPECrate2017 Integer（デフォルト）

NPS2

NPS4

L3AsNUMA= Disabled（デフォルト）

1.00

1.05

1.09

L3AsNUMA=Enabled

1.00

1.05

1.09

L3AsNUMA= Disabled（デフォルト）

1.00

1.01

1.02

L3AsNUMA= Enabled

1.00

1.01

1.02

20 of 25

© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

リモートメモリへのアクセス
前述の STREAM および SPECrate2017 Integer ベンチマークを使ったテストでは、ローカルメモリのみが対象になっていました（プロセッサが自身のメモリチャネルの DIMM モジュールにアクセスする）。一般にこれらのベンチマークでは、隣接するプロセッサのモジュールはまったくアクセスされないか、まれにアクセスされる程度です。実際のアプリケーションにおいて、オ
ペレーティングシステムやシステムソフトウェアの NUMA サポートによってアクセスされるメモリの大半がローカルメモリである限り、この状況は代表的なものであると言えます。
2 つのプロセッサを搭載したシステムで、NUMA nodes per socket パラメーターを NPS0 に設定すると、2 つのプロセッサは
1 つのノードとして扱われます。これにより、アプリケーションは、リモートメモリアクセスの影響を受けやすくなります。
以下の結果は、2 個の EPYC 9534 プロセッサと 64 GB 2Rx4 DIMM を 1DPC 構成で搭載した PRIMERGY RX2450 M2 で測定したリモートメモリアクセスの性能への影響を示したものです。デフォルト設定での性能を 1.0 としています。
最大メモリ転送速度で動作する 64 GB 2Rx4 RDIMM 1DPC 構成というほぼ理想的なメモリ構成でありながら、統計的にメモリアクセスの半数がリモート DIMM、つまり隣接プロセッサに割り当てられた DIMM に対して行われ、データが xGMI リンク経由でアクセスされる必要があるために、パフォーマンスの低下が発生しています。

ベンチマークNPS1（デフォルト）NPS0

STREAM

1.00

0.70

SPECrate2017 Integer

1.00

0.88

NPS0 に関する測定結果は、NUMA に最適化されていないプラットフォームやアプリケーションではこの程度の性能低下が起こりうることを示しています。これらの結果は、大部分あるいはすべてのアクセスがリモートメモリに対して行われる場合の影響を見積もる場合に役立ちます。

21 of 25

© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

電力に関係する BIOS 設定
ここでは、電力に関係する 2 つの BIOS 設定による性能への影響を取り上げます。
まず、Power Down Enable の影響です。有効にすると、DDR5 メモリの機能を使用して、非アクティブ時の電力を削減します。
表の数値は、デフォルト時の性能を 1.0 としています。性能に大きな影響は見えていません。
表中の () 内の数値は、デフォルト設定に比べてどの程度の消費電力が削減されるかを参考までに示したものです。メモリアクセ
スが少ない状況では、若干電力が削減される可能性があります。なお、消費電力は、ワークロードやシステムの稼働率、システ
ム構成、環境温度など、様々な要素が影響するため、このような結果が常に期待できるとは限りません。
Power Down
Enable = Disabled（デフォルト）Power Down
Enable = Enabled

STREAM

1.00
(0 W)

1.00
(-8 W)

SPECrate2017 Integer

1.00
(0 W)

1.00
(-15 W)

ベンチマーク

次は、Power Profile Selection の影響です。この設定は、プロセッサコア、データファブリックの動作周波数に影響を与えます。Efficiency Mode 設定では電力あたりの性能に最適化されるため、本来のプロセッサの性能が出し切れない場合があります。今回のテストセットでは、High Performance Mode に設定することで、デフォルト時と比べて STREAM で 9%、
SPECrate2017 Integer で 14% の性能向上が得られました。Maximum IO Performance Mode は大量の I/O 処理向けにデー
タファブリックの動作周波数を優先する設定ですが、STREAM、SPECrate2017 Integer とも I/O 処理は少ないため、性能の違いは見られませんでした。
表中の () 内の数値は、デフォルトの Efficiency Mode 設定と比べてどの程度消費電力が増加するかを参考として示したものです。なお、消費電力は、ワークロードやシステムの稼働率、システム構成、環境温度など、様々な要素が影響するため、このよ
うな結果が常に期待できるとは限りません。
Power Profile Selection
Efficiency Mode
（デフォルト）High
PerformanceMode

Maximum IO
Performance
Mode

Balanced
MemoryPerformance
Mode

STREAM

1.00
(0 W)

1.09
(+ 66 W)

1.09(+ 66 W)

1.09(+ 50 W)

SPECrate2017 Integer

1.00
(0 W)

1.14
(+ 106 W)

1.14(+ 97 W)

1.14(+ 95 W)

ベンチマーク

22 of 25

© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

メモリ暗号化設定の影響
第４世代 EPYC プロセッサにはセキュリティを向上させるさまざまな機能が搭載されています。ここでは、TSME (Transparent
Secure Memory Encryption) を有効にした場合の性能への影響を評価します。
結果は、STREAM で 1%、SPECrate2017 Integer で 3% の性能低下が見られました。TSME を有効にすることで、メモリに格納するデータは暗号化されます。この暗号化に時間を要するため、メモリレイテンシが増加します。一般的なアプリケーション
では、メモリレイテンシが性能に影響を与える場合が多いため、SPECrate2017 Integer の性能がより影響を受ける結果となっています。

ベンチマークTSME 無効(デフォルト)TSME 有効STREAM

1.00

0.99

SPECrate2017 Integer

1.00

0.97

23 of 25

© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

関連資料
PRIMERGY サーバ
https://www.fsastech.com/products/pcserver/
メモリパフォーマンス
このホワイトペーパー
https://docs.ts.fujitsu.com/dl.aspx?id=fd60214d-4b08-4ca1-b789-c5b2e3d42c3f
https://docs.ts.fujitsu.com/dl.aspx?id=fce4cf19-8c42-496d-aa32-1b17511f862c
ベンチマークSTREAMhttps://www.spec.org/osg/cpu2017
SPECcpu2017https://docs.ts.fujitsu.com/dl.aspx?id=0f641c7e-bb5e-45e4-854f-cdd31faf5343
BIOS 設定
EPYC 9004 シリーズプロセッサ搭載システムのための BIOS 最適化
https://docs.ts.fujitsu.com/dl.aspx?id=04aaa370-9b49-4b7d-8076-21215690885f
PRIMERGY のパフォーマンス
https://jp.fujitsu.com/platform/server/primergy/performance/

24 of 25

© 2024 Fujitsu Limited

EPYC 9004 シリーズ・プロセッサ（Genoa）搭載システムのメモリパフォーマンス

バージョン: 1.0 / 2024-06-18

文書変更履歴版数

日付

1.0

2024-06-18

説明
初版

お問い合わせ先
エフサステクノロジーズ
Web サイト: https://www.fsastech.com/
PRIMERGY のパフォーマンスとベンチマーク
mailto:fj-benchmark@dl.jp.fujitsu.com
25 of 25

© 2024 Fujitsu Limited