Sunucu çipleri için sırada ne var?

Bu haftaki Hot Chips konferansında en ilginç duyurular üst düzey işlemcilerle ilgiliydi. Bunlar, büyük Unix tabanlı sistemler için tasarlanmıştır, ancak günümüzün en gelişmiş yongalarının ne kadar güç sağlayabildiğini gösterir. Çoğumuzun kurumsal sunucu raflarımızda çalıştırdığı ya da büyük ölçekli veri merkezlerinde gördüğünüz sistemler değil, büyük işletmelerde ya da belki de yüksek kuruluşlarda kritik uygulama uygulamaları yürütenlerdir. performans hesaplama durumları.

Her yıl Hot Chips, bu tür cipslerin detaylı tanıtımların yapıldığı yerdir. Geçen yıl IBM'in Power 7+ ve zNext'i, Fujitsu'nun SPARC64 X'i ve Oracle'ın SPARC T5'i gördük ve bu yıl z serisi, Oracle'ın SPARC M6 ve IBM Power ve Fujitsu SPARC X serisinin halefleri hakkında daha fazla bilgi edindik. .

Bunlardan en etkileyici olanı, her biri sekiz iş parçacığı çalıştırabilen 12 çekirdekli, çekirdek başına 512KB SRAM Seviye 2 önbelleği (6 MB toplam L2) ve Seviye 3 önbellek olarak 96 MB paylaşılan gömülü DRAM olan IBM'in Power8'i. Kısmen, sistemi bu kadar olağandışı yapan şey, L4 önbelleğinde ve bir bellek denetleyicisinde 16 MB dahili DRAM içeren Centaur adlı yeni bir bellek tampon yongasıdır. Her Power8 çipi bunlardan sekizine bağlanabilir (toplam 96 MB gömülü DRAM L4 çip için). Her Centaur'un ayrıca soket başına toplam 1 TB bellek kapasitesi için dört adet yüksek hızlı DDR portu olduğunu unutmayın.

Power8, IBM'in 22nm SOI işleminde üretilen 650mm ² yongasında büyük bir çip olacak. (IBM, bu işlemi ticarileştiren tek şirket olabileceği için, kendi başına dikkat çekicidir.) 32nm SOI işlemiyle üretilen önceki nesil Power 7+ ile karşılaştırıldığında, Power8'in 230GBps hızında iki kattan fazla bellek bant genişliği olması gerekir. IBM, her çekirdeğin, tek iş parçacıklı uygulamalarda Power7 performansının 1.6 katına ve iki kat SMT (simetrik çoklu iş parçacığı) performansına sahip olması gerektiğini söyledi.

IBM, kendi Coherence Attach İşlemci Arayüzüne (CAPI) sahip PCIe Gen 3'ü desteklemek için tescilli bir arayüzden taşındı ve FPGA'lar (belirli uygulamaları hızlandırmak için kullanılan tamamen programlanabilir geçit dizileri) gibi hızlandırıcıların tam donanım önbelleği tutarlılığına sahip olmalarını sağladı. Ayrıca, yeni açıklanan Açık Güç Konsorsiyumu'nun bir parçası olarak çekirdeklere lisans vereceğini söyledi.

Şirket, Power Systems için geleneksel müşterilerinin bankalar, finansal müşteriler ve büyük perakendeciler olduğunu söyledi, ancak büyük verileri ve analizleri içerecek şekilde kullanımlarını genişletmek için çalışmaktan bahsetti. IBM henüz ürünün kullanılabilirliğini açıklamadı, ancak konuşmada "sistemlerle dolu bir laboratuar" olduğunu söyledi.

IBM ayrıca, geçen yıl "zNext" olarak ön görülen zEC12 işlemci alt sistemi hakkında daha fazla bilgi verdi. Z serisi ana bilgisayarlarda kullanılmak üzere tasarlanan sistem mimarisi, hepsi için bir düğüm oluşturmak üzere bir çoklu yonga modülünde birleştirilmiş bir sistem denetleyicisine (SC) bağlı altı adede kadar merkezi işlemci (CP) yongasını içerir. sistemi. (Her sistemde birden fazla düğüm olabilir.) Her bir CP, her biri kendi L1 ve L2 önbelleğine sahip altı adet 5.5GHz çekirdeğe ve üzerinde 598 mm2 ölçen bir kalıpta toplam 2.75 milyar transistör için 48 MB paylaşılan eDRAM L3 ön belleğe sahiptir. 32nm SOI. SC'nin 192Mb paylaşımlı L4 eDRAM'ı ve altı CP için arayüzleri var ve 32nm SOI'de üretilen 526mm2'yi ölçen bir kalıpta 3.3 milyar transistör kullanıyor.

Şirket, bu yonganın oldukça sanallaştırılmış ortamlar, büyük tek görüntülü iş yükleri ve işlemciler arasında yüksek veri paylaşımı için optimize edildiğini söyledi. IBM, ana bilgisayarların çoğu ATM, kredi kartı ve büyük market sisteminin kalbi olduğunu belirtti.

Unix sistemleri için, Power tipik olarak bu yılki fuarda temsil edilmeyen Intel'in Itanium'una ve Oracle (Sun'ın satın alınmasına dayanan) ve Fujitsu'nun SPARC tabanlı tasarımlarına karşı karşıya kalıyor.

Oracle, 32 sokete kadar altı çekirdekli / 48 dişli tasarımlı olan önceki M5 ile aynı S3 çekirdeğini kullanan SPARC M6'nın ön izlemesini yaptı ancak daha büyük tasarımlara ölçeklendirmeli. M6, 48 MB L3 önbelleğe sahip 12 çekirdekli / 96 iş parçacığına sahip olacak ve birden fazla soket arasında bellek tutarlılığının daha iyi olmasını sağlamak için köprü yongası görevi gören Bixby adlı bir yonga kullanarak 96 sokete kadar ölçeklendirmek üzere tasarlanmıştır. ("Tutkalsız" ölçeklemesi için, özel bir gemi olmadan sekiz sokete kadar ölçeklenebilir.) Örneğin, mevcut bir M5-32 sistemi 32 M5 SPARC işlemci ve 12 Bixby yongası içerir. 4, 27 milyar transistöre sahip olan M6, nispeten standart 28nm CMOS işlemiyle de üretilecek.

Oracle, M6'nın temel yazılım ve veritabanı yığını, bellek içi veritabanları ve uygulamaları da dahil olmak üzere Oracle'ın yazılımı için ayarlandığını söyledi.

Fujitsu, SPARC64 X'in halefi olan SPARC64X + 'yı gösterdi. Yine, bu da çok büyük bir değişiklik gibi görünmüyor; Selefi gibi, her biri iki ipli 16 çekirdekli ve 24 MB paylaşımlı Seviye 2 önbelleği ve yaklaşık 600 mm2 ölçülen bir kalıpta yaklaşık üç milyar transistörü vardır. Ancak Fujitsu'nun 448 gigaflops ve 102GBps bellek verimi aldığını iddia ederek 3.5GHz'e kadar daha yüksek performans ve çok daha yüksek zirve performansı sunuyor. Dört CPU'lu yapı taşları ve iki çapraz çubuk yongası kullanarak (XB olarak adlandırılan) 64 yuvaya kadar ölçeklendirir. Her soket 1 TB DRAM'a kadar destekleyebilir. Büyük bir değişiklik, yongalar arasındaki ara bağlantıların artık çok daha hızlı olmasıdır.

Fujitsu ayrıca, şifreleme, ondalık sayı kitaplıkları ve veritabanı işleme gibi özel uygulamaları hızlandırmak için tasarlanan "çip üzerinde yazılım" motorları olarak adlandırdığı şeyi de belirtti.

Hem Fujitsu hem de Sun, SPARC yongaları tasarlama konusundaki yılların deneyiminden bahsetti ve geleceğe yönelik daha fazla iyileştirme sözü verdi.

Bu işlemcilerin tümü, sunucu pazarının nispeten küçük dilimlerini hedeflemektedir. Ancak, temeldeki teknolojiyi düşünün: 64 veya 96 soket desteği, soket başına terabayt bellek, gömülü DRAM gibi şeyler, daha hızlı bağlantılar ve daha iyi tutarlılık. Hepsi oldukça şaşırtıcı ve inanılmaz derecede güçlü.