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一文看懂新一代 IBM POWER10 处理器:采用 7nm 工艺,PB 级内存集群

作者:admin      发布日期:2020-08-22   点击:

IT之家8月21日消息 IBM 已经正式发布了 IBM POWER 中央处理器 (CPU) 系列的新一代产品:IBM POWER10。IBM POWER10 旨在为企业提供一个满足独特的混合云计算需求的平台。该处理器采用 7nm 工艺,注重能效和性能。与 IBM POWER9 处理器相比,IBM POWER10 的能效、工作负载容量和容器密度预计可提高 3 倍。

IBM POWER10 处理器的设计历时五年之久,取得了上百种新专利及在申专利,是 POWER 系列发展过程中的一个重要里程碑,其创新之处包括:

IBM 首款商业化的 7nm 处理器

与 IBM POWER9 相比,同等功耗下,可将容量和处理器能效提高 3 倍,从而实现更高的性能。

支持 PB 级内存集群

采用突破性的 Memory Inception 新技术,在 SAP、SAS Institute 等独立软件开发商(ISV)  的内存密集型工作负载中,以及大型人工智能 (AI) 应用中,提高容量以及云的经济性。

基于硬件设计的安全功能

包括对用户层透明的内存加密技术,提供端到端的安全。IBM POWER10 处理器的设计使加密速度显著提高,每个核心的高级加密标准(AES)的加密引擎数量是 IBM POWER9 的四倍,适用于当今最严格的标准和未来的加密标准(如量子安全加密和全同态加密)。容器的安全性也得到了进一步增强。

采用新型处理器核心架构

内置嵌入式矩阵数学加速器,与 IBM POWER9 处理器相比,每个插槽的 FP32、BFloat16 和 INT8 计算的 AI 推理速度分别提升 10 倍、15 倍 和 20 倍,从而将 AI 融入商业应用,实现更深刻的洞察。

IBM POWER10 7nm 工艺

可提高能效和容量

IBM POWER10 是 IBM 第一款采用 7nm 工艺的商用芯片。十多年来,IBM 研究院一直与三星电子有限公司开展研发合作,包括与 IBM 研究联盟伙伴一起打造的半导体行业首款 7nm 测试芯片。

基于此项技术以及对性能和效率设计的关注,IBM POWER10 有望使每个插槽的处理器能效提高 3 倍,与 IBM POWER9 相比,在同等功耗下,提升工作负载容量。与基于 IBM POWER9 的系统相比,这种预期的容量提升可使基于 IBM POWER10 的服务器在混合云工作负载方面将用户、工作负载和 OpenShift 的容器密度提升 3 倍。从而提高效率,降低成本(如空间和能源成本),同时混合云用户也可以在更小的占用空间内完成更多工作。

注:在同等能耗下,基于对具有 2x30 核心模块的 POWER10 双插槽服务器和 2x12 核心模块的 POWER9 双插槽服务器上的整数、企业级和浮点环境的硅前工程分析,得出了 3 倍性能的结果。

强化硬件以进一步保护混合云

凭借额外的 AES 加密引擎,IBM POWER10 可以为当前领先的加密标准以及未来加密协议(如量子安全加密和全同态加密)提供硬件内存加密,可保证端到端安全,实现更高的加密性能。

此外,为了保证更高密度容器的安全性,IBM POWER10 可提供与 IBM POWER10 固件共同开发的新型硬件强制容器保护和隔离功能。如果一个容器被入侵,POWER10 处理器可防止同一个虚拟机 (VM) 中的其他容器免受此类入侵的影响。

网络攻击不断演变,新发现的漏洞可能会导致业务在等待修复时出现中断。为了更好地使客户能够主动实时防御某些新的应用漏洞,IBM POWER10 可为用户提供动态执行寄存器控制,这意味着用户将能设计出更具防御性的应用,将性能损失减至最小。

PB 级内存集群

保证多种混合部署的灵活性

长期以来,在通过硬件和软件功能结合,为混合云和本地工作负载提供各种灵活部署的方面,IBM POWER 处于领先地位。IBM POWER10 处理器旨在提高这种能力,使其能够在基于 IBM POWER10 的系统上以各种配置共享集群的物理内存。借助 Memory Inception 突破性新技术,IBM POWER10 处理器允许集群中任何基于 IBM POWER10 处理器的服务器访问和共享彼此的内存,从而创建 PB 级内存集群。

Memory Inception 技术可以使云供应商采用更少的服务器提供更多功能,同时使云用户租赁更少的资源来满足其IT需求,对双方来说都能节省成本,减少能耗。

将 AI 融入企业混合云

随着越来越多的事务性和分析性工作流的业务应用开始采用 AI 技术,AI 推理逐渐成为企业应用的核心。IBM POWER10 处理器旨在增强核心 AI 推理能力,且无需额外的专用硬件。

IT之家获悉,与 IBM POWER9 处理器相比,IBM POWER10 内置嵌入式矩阵数学加速器,使得 FP32、BFloat16 和 INT8 计算的 AI 推理速度分别快 10 倍、15 倍 和 20 倍,提高企业 AI 推理工作负载的性能,帮助企业采用他们训练的 AI 模型,并将其应用到实际工作中。凭借 IBM 的多种 AI 软件组合,IBM POWER10 有望将 AI 工作负载融入典型的企业应用中,以从数据中收集更具影响力的洞察。

注:基于对采用 2x30 核心模块的 POWER10 双插槽服务器与 2x12 核心模块的 POWER9 双插槽服务器上的各种工作负载(Linpack.  Resnet-50 FP32、Resnet-50 Bfloat16 和 Resnet-50 INT8)的硅前工程分析,得出了 10-20 倍的结果。

构建未来的企业混合云

此外,随着针对 Red Hat OpenShift 与硬件优化,IBM 将打造出未来可期的混合云。三星电子将负责生产 IBM POWER10 处理器,将三星业界领先的半导体制造技术与 IBM 的 CPU 设计实现完美结合。



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