IBM анонсировала первый двухархитектурный процессор для мейнфреймов, который позволит запускать операционные системы и приложения на вычислительных платформах IBM (s390x) и Arm (AArch64) в будущих системах IBM z и LinuxONE. Компания отметила, что это первый этап в разработке процессора, достигнутый в рамках сотрудничества с Arm, стартовавшего в апреле 2026 года.
Источник изображения: IBM
2-нм процессор будет содержать 11 доступных двухпоточных (SMT 2) ядер, работающих на частоте более 5,7 ГГц, ускорители ИИ-инференса, специально разработанные для обнаружения мошенничества в финансовых транзакциях в режиме реального времени, выделенный встроенный DPU для ускорения I/O и большую кеш-архитектуру для ресурсоёмких корпоративных рабочих нагрузок с большими частными кешами L2 объёмом по 36 Мбайт, из которых формируются виртуальные L3/L4-кеши. Как отметил ресурс ServeTheHome, виртуальный L3 даёт 432 Мбайт, в то время как L4, объединяя все кеши всех ядер, обеспечит до 3,5 Гбайт памяти с очень низкой задержкой, что полезно для корпоративных рабочих нагрузок, таких как обработка транзакций и обслуживание баз данных.
Источник изображений: IBM/ServeTheHome
Компания отметила, что архитектура чипа не предусматривает отдельных ядер Arm и IBM: каждое процессорное ядро может одновременно выполнять инструкции Arm и IBM Z, или Arm и LinuxONE, отдавая приоритет установленным характеристикам платформы: производительности, безопасности, шифрования и доступности. Платформы IBM Z и LinuxONE способны масштабироваться до сотен ядер и десятков терабайт памяти.
Подчёркивается, что ключевым моментом является то, что IBM реализовала AArch64 на аппаратном уровне, а не путём трансляции. В этом проекте используется реализация Arm с порядком байтов little-endian поверх архитектуры z/Architecture с порядком байтов big-endian. Заявлена поддержка Armv9.3, SVE и SVE2 — всего 2792 инструкции, что более чем в два раза больше, чем z-инструкций. IBM также заявляет о соответствии стандарту Arm SystemReady, что важно для совместимости с имеющимся ПО. Приложения Arm видят собственный полноценный процессор Arm, работая без изменений «из коробки».
IBM говорит, что новый чип эффективно объединит две крупнейшие в мире вычислительные экосистемы, которые до сих пор были изолированы друг от друга. Мейнфреймы IBM z и системы LinuxONE составляют основу мировой экономики, обрабатывая, по оценкам аналитиков, около 70 % всех финансовых транзакций в мире, а также огромные объёмы данных в сфере здравоохранения. В свою очередь, программную экосистему Arm поддерживает более 22 млн разработчиков по всему миру. Она охватывает широкий и постоянно растущий спектр облачных и периферийных приложений, включая облачное ПО и ПО для ИИ.
Предсказатель ветвлений демонстрирует, как существующая конструкция ядра IBM z может использоваться и для AArch64. Используется XML-описание архитектуры Arm для автоматического декодирования инструкций, диспетчеризации и отправки на исполнение. Переиспользуется возможность переименования регистров и основные пути исполнения инструкций, а также некоторые CISC-решения вроде копирования и очистки памяти. Но разработчиком всё равно пришлось добавить новые элементы управления для SVE, а также пути исполнения для FP16/Bfloat16 и криптографических функций.
Встроенные ускорителям для криптографии, сжатия и инференса отображаются для Arm ПО представляются в качестве платформенных устройств в Linux на Arm. При этом процессор способен одновременно выполнять инструкции обеих ISA с сохранением сквозной проверки массивов и потоков данных/управления, прозрачного восстановления после нерегулярных сбоев, резервирования/замещения ядер при постоянных сбоях, параллельного восстановления и технологии аппаратной защиты оперативной памяти RAIM. Эта конструкции обеспечивает надёжность с целевым показателем доступности 99,999999 %.
На программном уровне для запуска Linux-приложений для обеих архитектур используются KVM и OpenShift, которые, как нативные приложения z/OS, используют логически разделы, работающие на одном физическом процессоре. А каждый поток может работать как с инструкциями s390x, так и с Arm, при этом переключение занимает наносекунды. Такое сосуществование является залогом получения наилучших результатов от обеих программных экосистем, позволяя клиентам сохранять код для мейнфреймов, одновременно используя широкую базу ПО Arm, пишет SiliconANGLE.
Дополнит новый CPU ускоритель ИИ-инференса второго поколения, который ориентирован на более крупные корпоративные рабочие нагрузки. Он содержит 16 активных ИИ-ядер (и одно резервное) с поддержкой FP4 и MXFP4, которые, по словам IBM, могут обеспечить четырёхкратное увеличение TOPS. Он получит 96 Гбайт HBM3e с ПСП до 4 Тбайт/с и PCIe 6.0 в качестве интерфейса одноранговой сети с низкой задержкой. IBM позиционирует чип как компонент для критически важных ИИ-систем, обеспечивающий надёжные вычисления, защищающие данные и модели в состоянии покоя, при передаче и использовании, в том числе с использованием криптографии с квантовой защитой.
Как пишет SiliconANGLE, финансовые компании, работающие в условиях жёсткого регулирования, не могут отказаться от использования мейнфреймов и LinuxONE, известных своей исключительной безопасностью и надёжностью. Но для доступа к программной экосистеме Arm им приходилось отказываться от систем IBM. Новый чип меняет положение дел.
«Этот процессор представляет собой значительный архитектурный прогресс для IBM z и LinuxONE, — сказал Кристиан Якоби (Christian Jacobi), главный технический директор и научный сотрудник IBM Systems Development. — Внедряя Arm непосредственно в наши платформы, мы объединяем доступ к одной из самых быстрых программных экосистем в отрасли с качествами, которые сделали системы IBM основой для ведения бизнеса».
Двухпроцессорная архитектура IBM и Arm потенциально может способствовать новой волне внедрения ИИ компаниями в отраслях с жёстким регулированием. Вскоре разработчики смогут писать код для Arm и развёртывать его непосредственно на мейнфреймах, так что устаревшие аппаратные системы IBM останутся актуальными ещё долгие годы. Сообщается, что новый процессор будет доступен для клиентов в 2028 году.
Источник:
