IBM Power11 CPU bietet erweitertes 2,5D-Stacking auf verbesserter 7-nm-Technologie von Samsung, erhöhte Taktraten und verbesserte Speicherleistung

Auf der Hot Chips 2025-Konferenz stellte IBM seine fortschrittliche Power11-CPU vor, die über modernste 2, 5D-Stacking-Technologie, höhere Taktraten und durch KI-Beschleunigung verbesserte Speichersysteme verfügt.

Verbesserungen bei KI-Beschleunigung und Verarbeitungsleistung mit IBMs Power11-CPU

Die Einführung der Power11-CPU-Architektur stellt einen bedeutenden Fortschritt gegenüber dem Vorgängermodell Power10 dar, das noch Samsungs frühe 7-nm-Prozesstechnologie nutzte. IBM entschied sich für einen optimierten, verbesserten 7-nm-Knoten für Power11. Diese Änderung trägt den Kundenanforderungen nach höherer Geschwindigkeit gegenüber höherer Dichte Rechnung und vermeidet einen vorzeitigen Übergang zum 5-nm-Prozess.

IBM Power Processor Roadmap: POWER8 to Future, mit Schwerpunkt auf Kern-, Leistungs- und KI-Fortschritten.

IBM hat seine Zusammenarbeit mit Samsung intensiviert, um nicht nur Prozesstechnologie, sondern auch innovative Verpackungstechniken wie die iCube SI Interposer-Technologie zu nutzen. Diese ermöglicht 2, 5D-Stacking, das die Systemarchitektur durch optimierte Stromversorgung und verbesserte Gesamtleistung verbessert.

Übergang von IBM Power10 zu Power11: Unternehmensskalierung, Sicherheit, Effizienz, Cloud, Virtualisierung, CPU.

Ein Hauptziel bei der Entwicklung von Power11 war die Steigerung der Verarbeitungsgeschwindigkeit und die Verbesserung der Threading-Funktionen. Power11 behält eine ähnliche Architektur wie Power10 bei und unterstützt 16 Kerne pro Chip mit einem beeindruckenden 160-MB-Cache. Die Dual-Socket-CPU-Designs unterstützen nun Konfigurationen von 40 bis 60 Prozessorkernen mit erhöhten Taktraten von 4, 0 GHz auf 4, 3 GHz.

Übersicht über die IBM Power10-Architektur mit KI-Infusion, Speicherbandbreite und Systemkompositionierbarkeit.

Die Architektur integriert die MMA-Funktionalität (Multiply-Matrix-Accumulator) in jedem Power11-CPU-Kern und wird durch externe ASICs oder GPUs ergänzt, die Spyre-Beschleuniger unterstützen. Diese Fortschritte führen zu deutlichen Leistungssteigerungen in verschiedenen Systemkonfigurationen – mit Verbesserungen von bis zu 50 % bei kleineren Systemen, etwa 30 % bei Lösungen der mittleren Preisklasse und einer durchschnittlichen Steigerung von 14 % bei Systemen der Spitzenklasse.

Leistungswachstumsdiagramm von IBM Power10 zu Power11 mit Verbesserungen bei Dichte, Architektur und Wärme.

Fortschritte bei Power11: Verbessertes Chipdesign, Architektur und thermische Innovation erklärt.

Power11 enthält außerdem Quantum Safe Security-Funktionen, die für eine Zukunft mit Quantencomputing unerlässlich sind. Diese Funktionalität wird insbesondere in den Z-Mainframe-Systemen von IBM hervorgehoben und gewährleistet robuste Sicherheitsmaßnahmen.

Power10-zu-Power11-Roadmap mit Schwerpunkt auf KI-Infusion, Sicherheit, Effizienz und Quantensicherheitsfunktionen.

Auch im Speicherbereich hat IBM deutliche Fortschritte erzielt. Die Power11-Architektur unterstützt bis zu 32 DDR5-Ports in einem einzigen Sockel und vervierfacht damit die Kapazität und Bandbreite im Vergleich zu früheren Generationen mit acht DDR5-Ports. Das neue Design nutzt einen einzigartigen DIMM-Formfaktor, der unter einen Kupferkühlkörper passt. Es gibt Hinweise auf die zukünftige Unterstützung von DDR6 in nachfolgenden Power-Systemen.

OMI-Speicherarchitektur: Power10 bis Power11, verbesserte Bandbreite, Kapazität und Zuverlässigkeit.

Das verbesserte Speichersystem von IBM ist hardwareunabhängig und bietet Kompatibilität mit DDR4- und DDR5-Schnittstellen. Zukünftige Upgrades könnten auch Unterstützung für DDR5 und DDR6 beinhalten.

Wichtige Fortschritte in der OMI-Speicherarchitektur

Erhöhte Bandbreite: Bis zu 1200 GB/s DRAM pro Sockel, eine dreifache Verbesserung.
Verbesserte Kapazität: Bis zu 8 TB DRAM pro Sockel, doppelt so viel wie bisherige Kapazitäten.
Verbesserter Kohärenzfluss: Erreichen von 1000 GB/s im gesamten System, eine Steigerung um das 1, 3-fache.

Vergleich von Power10- und Power11-Prozessoren mit Hervorhebung der Fortschritte der OMI-Speicherarchitektur.

Power10 vs. Power11: KI-Infusion, Unternehmensskalierung, Dual-Tier-KI, Speicher, thermische Innovation.

Mit Blick auf die Zukunft hat IBM die Entwicklung seiner nächsten Power-CPU-Generation angekündigt, die auf einer Triplet-Architektur basieren wird. Interessanterweise wurden einige thermische Innovationen dieses kommenden Designs bereits in die Power11-Architektur integriert.

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