Procesor IBM Power11 charakteryzuje się zaawansowanym układaniem 2,5D w ulepszonej technologii 7 nm firmy Samsung, zwiększoną częstotliwością taktowania i lepszą wydajnością pamięci

Podczas konferencji Hot Chips 2025 firma IBM zaprezentowała zaawansowany procesor Power11, wyposażony w najnowocześniejszą technologię układania w stosy 2.5D, zwiększone częstotliwości taktowania i systemy pamięci wspomagane akceleracją AI.

Ulepszenia w zakresie przyspieszenia sztucznej inteligencji i mocy obliczeniowej dzięki procesorowi IBM Power11

Wprowadzenie architektury procesora Power11 stanowi znaczący krok naprzód w stosunku do jego poprzednika, Power10, który wykorzystywał wczesną technologię 7 nm firmy Samsung. IBM zdecydował się na zoptymalizowany, ulepszony węzeł 7 nm dla Power11. Zmiana ta odpowiada na zapotrzebowanie klientów na większą szybkość w stosunku do gęstości, unikając przedwczesnego przejścia na proces 5 nm.

IBM Power Processor Roadmap: POWER8 to Future, przedstawiający postęp w zakresie rdzeni, wydajności i sztucznej inteligencji.

IBM pogłębił współpracę z Samsungiem, aby wykorzystać nie tylko technologię procesową, ale także innowacyjne techniki pakowania, takie jak technologia iCube SI Interposer. Umożliwia to łączenie w stosy 2, 5D, co usprawnia architekturę systemu poprzez optymalizację dostarczania energii i poprawę ogólnej wydajności.

Przejście z IBM Power10 na Power11: skalowalność przedsiębiorstwa, bezpieczeństwo, wydajność, chmura, wirtualizacja, procesor.

Kluczowym celem podczas opracowywania procesora Power11 było zwiększenie prędkości przetwarzania i ulepszenie funkcji wątkowych. Zachowując architekturę podobną do Power10, Power11 obsługuje 16 rdzeni na chip i imponującą pamięć podręczną 160 MB. Konstrukcje dwuprocesorowe obsługują teraz konfiguracje od 40 do 60 rdzeni, a taktowanie zegara wzrasta z 4, 0 GHz do 4, 3 GHz.

Omówienie architektury IBM Power10 z uwzględnieniem sztucznej inteligencji, przepustowości pamięci i możliwości komponowania systemu.

Architektura, wykorzystująca wbudowaną funkcjonalność MMA (Multiply-Matrix-Accumulator) w każdym rdzeniu procesora Power11, jest uzupełniona o zewnętrzne układy ASIC lub GPU obsługujące akceleratory Spyre. Te udoskonalenia przekładają się na znaczny wzrost wydajności w różnych konfiguracjach systemu, sięgający nawet 50% w mniejszych systemach, około 30% w rozwiązaniach średniej klasy i średnio 14% w systemach najwyższej klasy.

Wykres wzrostu wydajności IBM Power10 do Power11 z uwzględnieniem udoskonaleń w zakresie gęstości, architektury i chłodzenia.

Postępy w Power11: wyjaśnienie ulepszonej konstrukcji układu scalonego, architektury i innowacji termicznych.

Power11 zawiera również funkcje bezpieczeństwa Quantum Safe, które są niezbędne w obliczu przyszłości opartej na komputerach kwantowych. Funkcjonalność ta jest szczególnie uwzględniona w systemach mainframe Z firmy IBM, zapewniając solidne środki bezpieczeństwa.

Mapa drogowa Power10–Power11 podkreślająca funkcje w zakresie sztucznej inteligencji, bezpieczeństwa, wydajności i bezpieczeństwa kwantowego.

IBM poczynił również znaczące postępy w dziedzinie pamięci. Architektura Power11 obsługuje do 32 portów DDR5 w jednym gnieździe, czterokrotnie zwiększając pojemność i przepustowość w porównaniu z poprzednimi generacjami, które korzystały z 8 portów DDR5. Ta nowa konstrukcja wykorzystuje unikatowy format DIMM, który mieści się pod miedzianym radiatorem, z sugestią przyszłej obsługi pamięci DDR6 w kolejnych systemach Power.

Architektura pamięci OMI: Power10 do Power11, zwiększona przepustowość, pojemność i niezawodność.

Ulepszony system pamięci IBM został zaprojektowany tak, aby był niezależny od sprzętu i zapewniał kompatybilność zarówno z interfejsami DDR4, jak i DDR5. Przyszłe aktualizacje mogą również obejmować obsługę pamięci DDR5 i DDR6.

Kluczowe postępy w architekturze pamięci OMI

Większa przepustowość: do 1200 GB/s pamięci DRAM na gniazdo, co stanowi trzykrotną poprawę.
Zwiększona pojemność: do 8 TB pamięci DRAM na gniazdo, co stanowi dwukrotność poprzednich pojemności.
Ulepszony przepływ spójności: osiągnięcie 1000 GB/s w całym systemie, co stanowi wzrost o 1, 3-krotność.

Porównanie procesorów Power10 i Power11, podkreślające postęp w architekturze pamięci OMI.

Power10 kontra Power11: infuzja sztucznej inteligencji, skalowalność przedsiębiorstwa, dwupoziomowa sztuczna inteligencja, pamięć, innowacja termiczna.

Myśląc o przyszłości, IBM zasugerowało prace nad procesorem Power nowej generacji, który będzie oparty na architekturze tripletowej. Co ciekawe, niektóre innowacje termiczne z tego nadchodzącego projektu zostały już zintegrowane z architekturą Power11.

Źródło i obrazy