Uzbrojony w Power8 IBM rusza wojować z Intelem o rynek najszybszych komputerów

IBM nie ukrywa swoich planów. Nadszedł czas, by zakończyć erępanowania procesorów x86-64 w centrach danych. Ostatnia dekada niebyła łatwa dla producentów sprzętu z procesorami RISC, zarównoIntel ze swoimi Xeonami, jak i AMD z Opteronami serwer po serwerzewypierały czipy Itanium, Power czy SPARC z rynku. Nowy procesor odIBM-a jest początkiem kontrofensywy.

Na ogromnej powierzchni 650 mm2 (to chyba największy seryjnieprodukowany procesor) IBM zdołał umieść 4,2 mld tranzystorów,wykonanych w procesieSOI (krzem na izolatorze) 22 nm. Architektura układu możezrobić wrażenie nawet na osobach przyzwyczajonych do nowych Xeonów.12 rdzeni, z których każdy dysponuje 512 KB pamięci podręcznej L2i 8 MB pamięci podręcznej L3. Choć bowiem spotykamy procesory x86o większej liczbie rdzeni, to w najlepszym razie rdzenie ich są wstanie jednocześnie obsłużyć po dwa wątki. Power8 potrafitymczasem obsłużyć po osiem jednoczesnych wątków na rdzeń,pozwalając na przetwarzanie jednocześnie 96 wątków. Jak widać naponiższym schemacie, tym możliwościom rdzeni podporządkowano całąresztę architektury, by uzyskać procesor o niezrównanym poziomieparalelizacji.

Komunikacja z pamięcią (o maksymalnej pojemności 1 terabajta)odbywać się może zarówno po szynach DDR3 jak i DDR4, ale nieogranicza się tylko do nich. Dzięki wykorzystaniu dodatkowego czipuo nazwie Centaur, będącego połączeniem bufora pamięci, układupamięci podręcznej L4 i kontrolera pamięci, będzie w przyszłościmożna Power8 wykorzystywać z szybszymi szynami, zmieniając poprostu Centaura. Sam Power8 łączy się ze swoimi zewnętrznymikontrolerami (bo Centaurów można podłączyć nawet osiem) łączamio przepustowości 9,6 GB/s, dając maksymalną przepustowość napoziomie nawet 410 GB/s.

Rdzenie Power8 taktowane mają być z częstotliwością 4,5 GHz,przy TDP dla całego układu szacowanym na 250 W. Według oficjalnychbenchmarków od IBM-a, nowy procesor ma być o 60% szybszy od układówPower7 w jednowątkowych obciążeniach roboczych, i nawet dwukrotnieszybszy w obciążeniach wielowątkowych. W porównaniu do swoichbezpośrednich konkurentów zapewniać ma nawet do trzech razy więcejmocy obliczeniowej na gniazdko procesora, a w niektórychzastosowaniach, takich jak obróbka Big Data, być nawet tysiąc razyszybszy niż porównywalne pod względem liczby rdzeni i dostępnejpamięci układy x86.

Ta oszałamiająca różnica (mówimy w końcu o trzech rzędachwielkości) bierze się nie tylko ze zoptymalizowanej pod kątemobliczeń równoległych architektury, ale też bardzo ciekawegointerfejsu CAPI, który pozwala na podłączanie koprocesorówbezpośrednio do procesora. W ten sposób można np. podłączyćukłady GPU, FPGA czy ASIC bezpośrednio do procesora, z pominięciemwszystkich narzutów systemu operacyjnego czy sterowników. PrzezCAPI podłączyć można zresztą nie tylko koprocesory, IBM twierdzinp. że przez bezpośrednie podłączenie do Power8 w ten sposóbpamięci masowej NAND flash, udało się dwudziestokrotnie zmniejszyćnarzut operacji I/O.

Skuteczne uderzenie w Intela, kontrolującego dziś ponad 90%rynku procesorów serwerowych, wymaga jednak czegoś więcej, niżtylko najwydajniejszego procesora – wymaga całej drużyny graczy,którzy wspólnie będą budowali cały ekosystem architektury Power.Tym właśnie zajmuje się OpenPOWER Foundation, organizacja, któraudostępnia każdemu swojemu członkowi kompletną dokumentacjętechniczną Power8. Co już poszczególni członkowie z nią zrobią,to ich sprawa. Wiadomo np. że Tyan wraz z Google pracują nadpłytami głównymi dla nowych procesorów, Nvidia pracuje nadpołączeniem swoich GPU z procesorem IBM-a przez złącze CAPI, zaśSuzhou zamierza produkować własne czipy Power8, specjalnie nachiński rynek.

Od strony software'owej sytuacja nie wygląda źle. Kluczowymisystemami operacyjnymi dla architektury Power pozostają AIX i IBM i,ale rośnie znaczenie Linuksa. Co ciekawe, kluczową dystrybucją matu być Ubuntu, z którym sprzedawane mają być podstawowe serwery zserii, modele Power S812L i Power S822L. Ich ceny zaczynają się odośmiu tysięcy dolarów. Zamówienia można składać już teraz,zaś dostępność sprzętu zapowiedziano na 10 czerwca.