英特爾不再是唯一選擇 IBM向合作伙伴開放Power 9 NCP1595AMNR2G

發布時間:2017/9/18

IBM首度于上周在美國硅谷舉行的年度Hot Chips技術大會上介紹Power 9處理器的更多細節,它可望成為一款突破性的芯片,催生系統廠商與加速器供貨商建立新的伙伴關系,并重新點燃IBM陣營與對手Intel在高端服務器市場的戰火。

采用14納米工藝的Power 9是在今年3月首度被提及,在正熱門的加速器應用領域采取了大膽、在某種程度上又有些分散化的策略;這也是IBM的Power架構處理器芯片首度以系列產品的形式問世,能支持各種性能升級或橫向擴展的系統設計。

如同以往的IBM微處理器,為了要達到新的性能水平,Power 9采用了大量的內存──包括透過芯片上7 Tbit/second速率光纖共享L3快取、總計120Mbyte的嵌入式DRAM。而Power 9的主架構師Brian Thompto表示,從各項性能基準量測來看,Power 9號稱在明年底正式問世時,其性能可比Power 8提升50%至兩倍。20160830-IBM 01Power 9將有四個版本,采用DDR4 DIMM,可望吸引對成本特別敏感的廠商 (圖片來源:IBM)

Power 9的性能提升主要是新核心以及芯片層級設計的貢獻。IBM將推出四個版本的Power 9,其中有兩個版本采用每核心8執行續(thread)、每芯片12核心的架構,支持IBM的Power虛擬化環境;另兩個版本將采用每核心4執行續、每芯片24核心架構,鎖定Linux環境。兩種架構都會有分別為適用雙插槽服務器、8個DDR4端口,以及配備緩沖DIMM、支持單服務器多芯片的兩種版本。

這種多樣化選擇性可望吸引更多客戶青睞;IBM一直嘗試鼓勵其他廠商透過其OpenPower組織打造Power架構系統,目前該組織成員已超過200家,中國廠商對此興趣最濃厚,當地并有一家IBM合作伙伴正在打造自有Power架構芯片。在某些地方采用標準DDR 4 DIMM,能透過支持成熟封裝技術,為系統廠商降低進入門坎并因此降低成本。20160830-IBM 02Power 9的120 Mbyte L3高速緩存,分成多個10 Mbyte 區塊由兩個處理器核心共享(圖片來源:IBM)

而Power 9的加速策略或許是它最有趣的地方。該芯片會是首批實現16 GTransfer/second速率PCI Express (PCIe) 4互聯的微處理器,該新規格的最終版本仍在等待批準;此外Power 9采用被稱為IBM BlueLink的新一代25 Gbit/s實體互聯。

上述兩種互聯技術都支持48通道(lane),并將包含多種通訊協議;PCIe鏈接將采用IBM的CAPI 2.0接口與FPGA與ASIC鏈接;BlueLink將承載為Nvidia的繪圖處理器(GPU)與一種新CAPI接口所共同開發的新一代 NVLink。新的CAPI協議與25G BlueLink可能是IBM為了支持CCIX緩存一致性連結(cache coherent link)的提案;該互聯接口規格正由成員包括AMD、ARM、華為(Huawei)、Mellanox、Qualcomm與Xilinx在內的一個產業組織訂定中。

CCIX的目標是催生取代Nvidia與Intel獨家互聯規格的新接口技術;目前該組織已經有數十家成員,預計今年稍晚將會公布包括其規格最終版本出爐時間等更進一步的訊息。Intel收購了Altera并承諾打造結合Altera FPGA、3D XPoint內存以及其Xeon處理器的方案,采用Intel專有的OmniPath互聯技術。

各種加速互聯技術的開發,主要是為了因應新興的機器學習應用,以及為了提升系統性能而越來越有需求的專屬協同處理器;對此IBM的Thompto表示:“已經有大量的投資以及優化技術投入這個領域,這是未來風潮?!?img src="http://images.contentful.com/g27s4dg1vt5x/cYY8pyWrhCeGA8iUQ6gsS/3e59e4ff7614fa233e707d43930b7024/20160830-IBM_03.jpg" alt="20160830-IBM 03" style="box-sizing: border-box; border: 1px solid rgb(233, 233, 233); vertical-align: middle; display: block; margin: 1.97em auto 0.97em; max-width: 93.75%;">Power 9包含支持4種通訊協議的兩種互聯技術,以及SMP總線 (圖片來源:IBM)

而IBM仍在等待新一代儲存級內存技術的誕生,該公司已經投入相變化(phase-change)內存研發多年,可能會需要在接下來一兩年響應Intel的X-Point產品;Intel計劃在新系列非揮發性DIMM采用X-Point內存以提升服務器的性能,時程約在2018年。Thompto表示:“我們打造新版CAPI的原因之一是為了永久內存,它可能會直接以內存模塊的形式出現?!?/p>

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