Материалы по тегу: ibm power

16.09.2020 [13:23], Алексей Степин

IBM открыла ядро POWER A2O и ПО Open Cognitive Environment

Открытые архитектуры часто побеждают в долгосрочной перспективе, и это доказала система IBM PC, вариациями которой мы пользуемся и сейчас, спустя почти 40 лет после появления первых IBM PC и PC XT. Про POWER-системы этого сказать пока нельзя, но архитектура продолжает развиваться и существуют даже рабочие станции на её основе. IBM сделала POWER открытой в августе 2019 года и продолжает активно вкладываться в проект OpenPOWER Foundation, на этот раз она отдала в его распоряжение процессорного ядра A2O и программное обеспечение для машинного обучения Open Cognitive Environment.

Ранее на саммите Linux Foundation Open Source компания анонсировала открытое ядро A2I, однако оно не имело внеочередного исполнения и предназначалось для малых систем типа SoC, например, для встраиваемых приложений. На этот раз на OpenPOWER Summit 2020 представлено ядро A2O и, как нетрудно понять из названия, поддержка внеочередного исполнения (out of order) в нём имеется. Как следствие, A2O гораздо лучше подходит там, где требуется повышенная однопоточная производительность. В основе лежит 64-битный набор инструкций PowerISA v2.07 Book III-E.

В ядре реализована поддержка SMT, но не такая развитая, как у A2I — два потока на ядро против четырёх. Предсказание ветвлений построено на базе GSHARE. Объёмы кешей первого уровня составляют 32 Кбайт для инструкций и данных, имеется MMU, а также блок AXU (Auxiliary Execution Unit), облегчающий построение модульных дизайнов SoC на базе этого ядра. Основное предназначение A2I не слишком отличается от A2O — это всё так же кастомные системы-на-чипе и встраиваемые приложения. Площадь одного ядра в 7-нм исполнении оценивается в 0,31 мм2, при частоте 3 ГГц потребление должно составлять не более 0,25 Ватт, и даже с 4,2 ГГц оно не выйдет за пределы 1 Ватта.

Помимо A2O компания открыла для использования инструментарий Open Cognitive Environment, изначально развивавшийся в рамках проекта IBM PowerAI. Его назначение — упростить и облегчить пользование базовыми средствами машинного обучения и построить удобный мост между различными компонентами, такими как TensorFlow, PyTorch и другими фреймворками и библиотеками. По сути, Open-CE представляет собой набор мультиархитектурных «рецептов», скриптов, кода интеграции для Kubernetes, позволяющий быстро и удобно проектировать и развёртывать ИИ-системы.

Другой член проекта OpenPOWER, Орегонский университет (OSU) объявил о поддержке Open-CE и заявил, что планирует создать бинарные файлы для всех версий этого проекта. При этом планируется поддержка нескольких архитектур, в частности, Power PC версий little и big endian, как с поддержкой NVIDIA CUDA, так и без оной.

Модуль памяти OMI

Модуль памяти OMI

Также на OpenPOWER Summit 2020 была отмечена прогрессивная роль нового стандарта памяти OMI, использующего подключение OpenCAPI и чип-конвертер, расположенный прямо на модулях памяти. Накладные расходы в плане латентности, как отметил технический директор OpenCAPI, составляют менее 10 наносекунд, при этом пропускная способность OMI в 4 раза выше, чем у DDR4 и в 1,2 раза выше, нежели у HBM2. По параметру «memory depth» OMI в 2,3 раза превосходит DDR4 и в 116 раз — HBM2, и это делает новый стандарт очевидным выбором для индустрии серверов и супервычислений.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1020756
17.08.2020 [15:32], Алексей Степин

Подробности о процессорах IBM POWER10: SMT8, OMI DDR5, PCIe 5.0 и PowerAXON 2.0

Мы внимательно следим за судьбой и развитием архитектуры POWER, которая наряду с ARM представляет определённую угрозу для x86 в сфере серверов и суперкомпьютеров — недаром одна из самых мощных в мире HPC систем, суперкомпьютер Ок-Риджской национальной лаборатории Summit, использует процессоры POWER9.

Ранее ожидалось что по ряду причин выход следующей в семействе архитектуры, POWER10, откладывается до 2021 года, хотя IBM и продвигала активно новые решения вроде универсального стандарта оперативной памяти OMI. Однако официальный анонс IBM POWER10 состоялся сегодня, а немецкий портал Hardwareluxx выложил слайды презентации компании.

Как компания уже отмечала ранее, она делает упор на большие системы и гибридные облака. С учётом этих тенденций и были разработаны новые процессоры. Поскольку в крупных облачных ЦОД упаковка вычислительных плотностей достигает уже невиданного ранее уровня, всё острее встаёт вопрос с энергоэффективностью и отводом тепла. Но именно здесь, как считает IBM, POWER10 и должен показать себя с наилучшей стороны — новые процессоры производятся с использованием 7-нм техпроцесса и могут демонстрировать трёхкратное преимущество в энергоэффективности в сравнении с POWER9.

POWER10 — первый коммерческий процессор IBM, использующий нормы производства 7 нм; любопытно, что теперь Intel отстаёт не только от AMD, которая стала пионером в использовании столь тонкого техпроцесса в «крупных» серверных процессорах, но и от IBM. В отличие от AMD EPYC, производимых на мощностях TSMC, новинки IBM «куются» в полупроводниковых кузнях Samsung. Площадь кристалла, состоящего из 18 миллиардов транзисторов, у новых процессоров достигает 602 мм2, что меньше, чем у новейших графических ядер, но всё равно цифра довольно солидная.

Техпроцесс POWER10 является совместной разработкой Samsung и IBM. В нём реализованы некие особенности, которые, предположительно, должны позитивно сказаться на характеристиках отдельных транзисторов. Не забыта и мода на установку нескольких кристаллов в один корпус: POWER10 доступны как в классическом варианте (SCM), так и в виде сборки из двух кристаллов (DCM), так что для каждого сценария использования можно выбрать подходящий вариант. В варианте SCM тактовая частота ядер составляет 4 ГГц, количество процессорных разъёмов в системе может достигать 16. В версии DCM частота снижена до 3,5 ГГц.

Базовый кристалл POWER10 имеет 16 вычислительных ядер, хотя используется из них только 15, каждое ядро дополнено 2 Мбайт кеша L2, а общий объём кеша L3 может достигать внушительных 120 Мбайт. Степень параллелизма была увеличена с SMT4 до SMT8, так что процессор может исполнять одновременно до 120 потоков, хотя, естественно, не в любой задаче такое распараллеливание ресурсов ядер будет эффективным. Производительность блоков SIMD была существенно увеличена, они вдвое быстрее аналогичных блоков POWER9, а на матричных операциях — быстрее в четыре раза.

За общение процессора с «внешним миром» отвечают интерфейсы PowerAXON 2.0 и PCI Express 5.0, в первом случае поддерживается открытый стандарт OpenCAPI, во втором реализовано 64 линии со скоростью 32 ГТ/с на линию, как и предписано стандартом. Компоновка связей у DCM и SCM разная. В первом случае сокетов может быть только 4, зато используется топология «каждый с каждым», а вот в 16-сокетном варианте SCM «по диагонали» между собой процессоры напрямую не общаются.

Интерфейс PowerAXON универсален, он использовался, в числе прочего, для реализации протокола NVLink для подключения ускорителей на базе графических процессоров NVIDIA. Проблем с пропускной способностью быть не должно, у каждого процессора в системе PowerAXON обеспечивает до 1 Тбайт/с. Кроме подключения ускорителей и общения процессоров между собой, у PowerAXON есть и ещё одно интересное и важное применение, о котором ниже.

О преимуществах унифицированного интерфейса OMI, позволяющего «малой кровью» модернизировать подсистему памяти, мы уже рассказывали читателям ранее. В новом процессоре эти возможности задействованы полностью. Каждый базовый кристалл POWER10 имеет 16 линков OMI x8, общая пропускная способность достигает 1 Тбайт/с. Латентность, разумеется, возросла, поскольку контроллер DDR у OMI, по сути, внешний, но прирост небольшой и составляет менее 10 наносекунд.

Универсальность и возможность модернизации этот недостаток искупают с лихвой. В текущем варианте пиковая пропускная способность достигает 410 Гбайт/с на разъём, объём — 4 Тбайт на разъём, однако с внедрением более быстрых типов памяти (DDR5, GDDR или даже HBM) может быть достигнута цифра 800 Гбайт/с на разъём. Отдельно упоминается возможность работы с SCM, но без конкретики. На данный момент такая память массово представлена только 3D XPoint в виде Intel Optane DCPMM.

Любопытна технология Memory Clustering. С помощью PowerAXON система может обращаться к оперативной памяти в другой системе, как к собственной. Латентность при этом составляет 50 ‒ 100 нс, для систем типа NUMA совсем немного. Общий объем на одну систему POWER10 может достигать 2 Пбайт; с учётом применения систем IBM для запуска таких «пожирателей памяти», как SAP HANA такие объемы очень к месту.

Следуя текущей моде на машинное обучение, разработчики реализовали в POWER10 развитую поддержку форматов вычислений, отличных от традиционных FP32/64. Блок плавающих вычислений в новом процессоре носит название Matrix Math Accelerator. В сравнении с POWER9 он быстрее в 10, 15 и 20 раз в режимах FP32, BFloat16 и INT8 соответственно. Иными словами, именно для инференс-систем POWER10 станет хорошим выбором.

Поскольку одним из применений POWER10 компания видит облачные комплексы, серьёзное внимание уделено обеспечению безопасности. Новые процессоры поддерживают полное шифрование содержимого оперативной памяти, а для ускорения криптографических процедур в их составе есть соответствующие аппаратные блоки, причём не только для широко распространённого стандарта AES. Они достаточно гибки, чтобы поддерживать и шифрование будущего класса quantum safe. Также поддерживается защита и изоляция контейнеров на аппаратном уровне. Успешная атака на один контейнер в пределах машины не означает и успеха с другими контейнерами.

В качестве программной основы IBM предлагает Red Hat OpenShift, и архитектура POWER10 была соответствующим образом оптимизирована, чтобы показывать наилучшие результаты именно с этой средой. В целом, можно уверенно сказать: новые процессоры Голубого Гиганта получились интересными и весьма достойно выглядящими решениями даже на фоне успеха AMD EPYC.

Официальный анонс состоялся сегодня, но развёртывание массового производства должно занять определённое время, так что появления первых серверов на базе IBM POWER10 стоит ожидать не ранее начала следующего, 2021 года. А планы компании говорят о том, что POWER11 уже находится в разработке.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1018413
01.07.2020 [20:50], Алексей Степин

IBM открыла ядро своих POWER-процессоров для суперкомпьютеров BlueGene/Q

Господству x86, пожалуй, куда больше угрожает семейство архитектур ARM, нежели POWER, однако в рамках проекта OpenPOWER экосистему можно назвать живой, тем более что среди активных вкладчиков есть европейская лаборатория открытых компьютерных архитектур. Архитектура POWER по решению IBM стала открытой ещё в августе прошлого года и сейчас плоды этого решения начинают появляться.

На проходящем сейчас саммите Linux Foundation Open Source было анонсировано новое открытое процессорное ядро A2I, базирующееся на этой архитектуре. Новая разработка предназначена для заказных и встраиваемых систем-на-чипе (SoC) сравнительно небольшой мощности.

A2I не поддерживает внеочередного исполнения инструкций, но мультипоточность в нём реализована, а главный упор сделан на увеличение пропускной способности по всем каналам передачи данных, что немаловажно для активно растущего сегмента периферийных вычислений.

В основу дизайна A2I легло ядро Edge-of-Network под названием PowerEN, которое использовалось в процессорах общего назначения POWER-A2 в составе HPC-систем и суперкомпьютеров серии IBM BlueGene/Q. Что удивительно, данное ядро не поддерживает спекулятивное исполнение команд, то есть оно не подвержено уязвимостям класса Spectre/Meltdown.

Сам дизайн A2I является модульным, что позволяет создавать оптимизированные под конкретную задачу SoC. Процессор может быть дополнен «вспомогательным исполнительным блоком» (Auxiliary Execution Unit), тесно связанным с основным ядром. Набор инструкций соответствует спецификациям PowerISA v2.06 в 64-битном варианте.

Порядок байт в системах Big Endian и Little Endian

Порядок байт в системах Big Endian и Little Endian

Изначально ядро данной серии разрабатывалось под 45-нм техпроцесс, но даже тогда оно имело площадь всего 2,9 мм2 и при частоте 2,3 ГГц укладывалось в теплопакет менее 1 Ватта; ожидается, что применение современных 7-нм производственных норм позволит довести эти показатели до 0,17 мм2 и 0,5 Ватта при частоте 4,2 ГГц. Четырёхъядерный чип с поддержкой SMT4 может уложиться в 2 Ватта.

Предусмотрены кеши инструкций и данных объёмом 16 Кбайт каждый, объём кешей других уровней, по-видимому, оставлен на усмотрение разработчика. Имеется встроенный MMU, способный адресовать до 4 Тбайт физической памяти. Процессор может работать в обоих режимах endian: big и little. Ядро A2I стало полностью открытым, и вся информация о нём содержится в соответствующем репозитории GitHub.

При этом надо понимать, что открыто только ядро, а не процессор POWER-A2 целиком. Последний состоял из 18 ядер, одно из которых было служебным, а ещё одно — запасным. L1-кеш был представлен SRAM, а L2 состоял из eDRAM. Помимо обычных ядер в нём имелись отдельные акселераторы для работы с XML, шифрования, компресии и обработки регулярных выражений, а также 4 канала 10GbE. По отзывам тех лет, процессор был невероятно сложным, но, как показала практика, в конечном итоге достаточно эффективным.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1014711
14.01.2020 [21:34], Алексей Степин

Системы на базе IBM POWER доступны в Google Cloud

Хотя архитектура Power не сравнится в популярности с x86, но и уступать без боя IBM не собирается. Системы на базе этих процессоров уже дебютировали ранее в Microsoft Azure, а сейчас настала очередь Google Cloud.

Различные бизнес-решения, в том числе очень крупные, часто разрабатывались ещё для платформ IBM AIX или IBM i, есть и программные комплексы, работающие под управлением Linux на платформе PowerPC. Вслед за Microsoft компания Google предоставляет клиентам возможность перенести такие решения в облако.

В качестве примеров характерного использования систем на базе Power можно привести запуск системы SAP или поддержку баз данных Oracle. Как сообщает Google в своём заявлении, бизнес-клиенты нередко интересуются возможностью запуска таких систем в облаке и именно для таких клиентов предназначен новый сервис IBM Power Systems for Google Cloud. Он предоставляет заказчикам привычные среды разработки и поддержки, но вместе с тем позволяет пользоваться всеми преимуществами облачных сервисов, включая экономические.

Интегрированная система биллинга позволяет разворачивать системы IBM Power с помощью Google Cloud Marketplace и оплачивать новую услугу так же, как это делается и с любым другим сервисом Google Cloud. Поддерживается технология разделения и изоляции LPAR. Задержки при передаче данных между серверами на базе IBM Power и виртуальными машинами Google Compute Engine минимальны. Также доступна и полноценная техническая поддержка.

Согласно опубликованному отчёту Goole, многие крупные корпоративные заказчики, включая энергетические компании, уже начали модернизацию своей вычислительной инфраструктуры с помощью IBM Power Systems for Google Cloud. Более подробную информацию компания предлагает получить у представителя Google Cloud или воспользовавшись почтовым адресом IBMPowerForGoogleCloud@google.com.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1001431
14.01.2020 [20:15], Алексей Степин

Компилятор AOMP для GPU AMD неожиданно получил сборки для IBM POWER

AMD внесла неожиданный вклад в развитие открытого программного обеспечения, продемонстрировав интерес к архитектурам, отличным от x86-64. 

Теперь компилятор AOMP, являющийся частью инициативы AMD Radeon Open Compute 3.0, доступен и для 64-бит процессоров IBM PowerPC. 

AOMP базируется на LLVM Clang, в котором поддержка PowerPC реализована уже давно, но всё же это заметный вклад с учётом того, какие надежды энтузиасты данной платформы возлагают на процессоры IBM POWER9, POWER10 и другие чипы, разрабатываемые на базе набора инструкций Power ISA.

Пока ускорение вычислений на этой платформе практически полностью принадлежит NVIDIA с её ускорителями Tesla V100 и T4, но появление AOMP прокладывает путь и для ускорителей AMD.

AOMP обеспечивает поддержку API OpenMP, открытого стандарта для распараллеливания программ на различных языках, таких, как C, C++ и Fortran. Стоит отметить, что в версии 0.7-6 реализована поддержка MI100. Это новый ускоритель семейства Radeon Instinct, который должен будет увидеть свет в этом году. Его основой станет новый процессор Arcturus, наследник Vega в сегменте профессиональных ускорителей AMD Radeon.

Что может означать столь явный интерес AMD к платформе POWER? Возможно, один из планируемых к запуску новых суперкомпьютеров будет базироваться именно на этой архитектуре и компания заранее стремится обеспечить себе возможность конкуренции с ускорителями NVIDIA. Но пока это лишь предположение.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1001415
10.10.2019 [08:44], Андрей Галадей

Fedora 31 всё таки не получит полноценной POWER-версии для десктопа

Похоже, что полноценное освоение Red Hat альтернативных процессорных платформ несколько замедлятся. Хотя разработчики Fedora и начали готовить сборки (в том числе live) для рабочих станций на базе процессоров POWER, однако в рамках дистрибутива Fedora 31 они не станут доступны по умолчанию.

Причиной является банальная нехватка времени для адаптации всего необходимого софта под новую архитектуру. Ранее, отметим, для PPC64 были доступны только серверные сборки, но недавно стало известно о появлении и десктопных.

abopen.com

abopen.com

Разработчики продолжают создавать образы PPC64LE, но пакетов с графическим окружением там нет. Для получения полноценного рабочего стола их придётся устанавливать уже после развёртывания системы.

Это больше всего подходит для серверных систем POWER, но с рабочими станциями Raptor Blackbird ситуация пока обстоит не очень. Таким образом, остаётся дождаться Fedora 32. Возможно, в ней поддержка десктопных версий Linux для процессоров POWER будет доступна «из коробки».

Отметим, что ранее предполагалось, что приоритет будет отдан Red Hat Enterprise Linux, а не Fedora или, уж тем более, CentOS. Но, как видим, опасения оказались ложными.

Постоянный URL: http://servernews.ru/995354
11.09.2019 [10:41], Сергей Карасёв

В облаке Microsoft Azure появятся платформы IBM POWER9

Компания Skytap объявила о заключении нового соглашения о сотрудничестве с корпорацией Microsoft в рамках развития облачных сервисов.

Речь идёт о поставке решений на базе IBM POWER для платформы Microsoft Azure. Говорится о поддержке программных платформ AIX, IBM i и операционных систем на ядре Linux. POWER-решения в Azure позволит перенести устаревшие бизнес-приложения в облако. 

«За счёт данного сотрудничества сервисы Skytap на базе Microsoft Azure помогут корпоративным пользователям расширить полезность традиционных приложений без значительных затрат на внедрение новых платформ», — отмечается в сообщении.

Постоянный URL: http://servernews.ru/993881
21.12.2018 [12:02], Андрей Созинов

Будущие процессоры IBM будут производиться по 7-нм техпроцессу Samsung

IBM объявила, что её будущие процессоры Power будут производиться компанией Samsung по 7-нм техпроцессу. Обе компании совместно разрабатывали 7-нм техпроцесс с применением литографии в глубоком ультрафиолете (EUV) на протяжении нескольких лет.

Сообщается, что компания Samsung займётся производством процессоров для систем IBM Power, серверов IBM Z, высокопроизводительных вычислительных систем IBM LinuxONE и для облачной инфраструктуры IBM. Также было отмечено, что новые системы будут создаваться с упором на работу с искусственным интеллектом, но подробнее об этом IBM рассказывать не стала.

Согласно «дорожной карте» IBM, следующее поколение её процессоров, которое называется Power10, будет всё же производиться по 10-нм техпроцессу. А вот уже по 7-нм техпроцессу Samsung будут выпускаться следующие чипы, то есть Power11 или, возможно, Power10+.

Компания IBM также отмечает, что на протяжении последних 15 лет она тесно сотрудничает с Samsung в разработке новых технологических процессоров. Ещё в 2015 году IBM объявила, что её исследовательский альянс IBM Research Alliance, в который входит Samsung, смог произвести первый тестовый чип по 7-нм EUV-техпроцессу. И уже скоро IBM сможет воспользоваться этими производственными мощностями корейского производителя, хотя, похоже, она не будет первой, кто станет их использовать.

«Это сотрудничество является важной вехой для полупроводникового бизнеса Samsung, поскольку оно свидетельствует об уверенности в передовых высокопроизводительных технологических процессах компании Samsung», — заявил Райан Ли (Ryan Lee), вице-президент по маркетингу полупроводникового отделения Samsung Electronics.

В конце отметим, что Samsung сотрудничает с IBM и в других областях. Так, корейская компания является членом OpenPower Foundation, экосистемы, которая облегчает создание разного рода серверов, сетей и хранилищ для центров обработки данных на базе OpenPower. Кроме того, Samsung является частью сообщества IBM Q Network, которое работает над продвижением разработки программного обеспечения для квантовых компьютеров.

Постоянный URL: http://servernews.ru/979989
12.05.2015 [00:34], Сергей Юртайкин

IBM представила гибкие серверы для облаков и баз данных

Продав Lenovo часть своего серверного бизнеса, IBM осталась на этом рынке с системами Power. Их обновление анонсировано в понедельник, 11 мая, на конференции IBM Edge 2015 в Лас-Вегасе.

Ассортимент американского производителя пополнил сервер IBM Power E850, поддерживающий установку до четырёх процессоров Power8, до 4 Тбайт оперативной памяти, 11 слотов PCI-Express 3.0, двух разъёмов Gigabit Ethernet, до восьми 2,5-дюймовых жёстких дисков и до четырёх твердотельных накопителей 1,8-дюймового форм-фактора.

Также представлена система IBM Power E880, в которой может использоваться до 192 процессорных ядер Power8 (число чипов не уточняется) с тактовой частотой 4 ГГц и до 16 Тбайт ОЗУ.

Новинки ориентированы для развёртывания частных, публичных и гибридных облаков, а также для выполнения требовательных к ресурсам рабочих нагрузок, связанных, в частности, с большими базами данных.

IBM Power E850 и E880 могут использоваться для масштабной консолидации серверов с целью повышения гибкости, а также снижения операционных расходов и затрат на электроэнергию.

Стоимость анонсированных серверов и сроки их начала продаж не называются. Вместе с этими продуктами были показаны инженерная система PurePower, система хранения данных XIV Gen 3, а также программное обеспечение и сервисы, предназначенные для простого управления и предоставления услуг облачного хранения данных.

Постоянный URL: http://servernews.ru/913932
Система Orphus