Am 8. September 2021 war es soweit: IBM hievt mit der Power10-CPU das Thema Highend-Computing auf die nächste Stufe, und das in vielerlei Hinsicht. Die wichtigsten Gründe und Aspekte sind hier aufgeführt und basieren auf dem Videointerview, das ich mit Udo Sachs von der SVA GmbH geführt habe.
Mit Power10 produziert IBM die erste CPU im 7 Nanometer-Fertigungsverfahren. Das bedeutet zweierlei: Mehr Leistung auf weniger Raum und gleichzeitig ein besseres Energie-Performance-Verhältnis. Das heißt konkret, dass die Power10-CPU im Vergleich zur IBM Power9-CPU etwa ein Drittel weniger Energie benötigt und dabei rund 30 Prozent mehr leistet – und das pro CPU-Core.
Hiervon hat die Power10-CPU übrigens eine Menge zu bieten. So vereint sie pro Sockel bis zu 30 SMT8- und 60 SMT4-Cores. Zudem ist jeder SMT8-Core im Vergleich zur Power9-CPU mit leistungsfähigeren Funktionseinheiten und Caches ausgestattet. Dies ist im Hinblick auf hochskalierbare Systeme zwingend erforderlich.
Übrigens: SMT bedeutet nichts anderes als die mögliche Anzahl an parallelen Threads pro Core, also 8 oder 4 Recheneinheiten pro CPU-Core.
Open Memory Interface setzt neue Standards bei Datentransfers
Interessant wird es auch beim Thema Speicheranbindung. IBM setzt hierbei auf eine Technik, die sich Open Memory Interface (OMI) nennt. Damit ist ein äußerst hoher Datendurchsatz von 1 Terabyte pro Sekunde möglich, und das auf jeden einzelnen Sockel bezogen.
Die Anwendungsmöglichkeiten des OMI sind vielfältig: Ob der klassische DDR-Speicher damit adressiert werden soll oder High-Bandwidth Memory oder Storage Class Memory zum Einsatz kommen soll – die Speicheranbindung der Power10-CPU beherrscht alles.
Damit überträgt ein Power10-System (gemessen mit dem STREAM Triad-Benchmark) Daten im Schnitt zwei Mal schneller als ein Power9-Rechner. Vergleicht man die Testergebnisse mit den möglichen DDR5-Transferraten, überträgt eine Power10-CPU Daten sogar dreimal schneller.
Mathematische Einheiten als IBMs Antwort auf GPU-Units
Interessant an der Power10-CPU sind obendrein die vier Matrix Math-Einheiten, die auf jedem einzelnen Core integriert sind. Diese Units sind IBMs Antwort auf externe Beschleuniger wie GPUs (Graphical Processing Unit) für Maschine Learning Workloads. Damit lassen sich vor allem KI-Applikationen deutlich effizienter, schneller und direkt in die Kernanwendungen integrieren. Die Rede ist von einer 4- bis 32-fachen Beschleunigung von mathematischen Berechnungen gegenüber Power9.
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IBM Power E1080-Server: viel Leistung vom ersten Tag an
Eine derart schnelle und leistungsfähige CPU wie IBM Power10 erfordert einen Hochleistungsrechner, der das vollständige Potential dieser Highend-CPU überhaupt ausschöpfen kann. Die Rede ist vom IBM Power E1080. Die besonderen Eigenschaften dieses ersten Power10-Systems lesen sich wie folgt:
>> Es handelt sich bei Power10 um eine Multinode-Architektur, woraus sich Systeme mit bis zu vier Nodes ergeben können. Daraus resultiert beim IBM Power E1080 eine maximale Ausbaustufe von 4 Nodes, die insgesamt 16 Sockel umfassen, woraus sich in Summe 240 CPU-Cores ergeben.
>> Die maximale RAM-Kapazität eines solchen Systems beläuft sich auf 64 Terabyte.
>> Zudem handelt es sich bei dem IBM-Rechner um den ersten Power-basierten Server mit einer PCI-Anbindung der fünften Generation. Ergebnis: eine I/O-Slot-Leistung von bis zu 31,5 GB/s zum schnellen Transfer von externen Daten via SAN und LAN.
>> Künftig sollen spezielle Crypto-Einheiten RAM-Daten in Echtzeit verschlüsseln, und das vollkommen transparent, also ohne das System „auszubremsen“. Hierfür werden quantensichere Verschlüsselungstechniken wie Fully Homomorphic Encryption (FHE). zum Einsatz kommen.
KI, Cloud & mehr: IBM Power10-Systeme haben eine Menge zu bieten
Ob Unternehmen auf der Suche nach leistungsfähigen, skalierbaren, hochverfügbaren und sicheren Highend-Rechnern sind – hierfür bietet IBM Power10 die passende Technik. In Sachen Anwendungsbereiche hat die Power10-Architektur einiges im Visier. Ob das Machine Learning-Algorithmen sind oder ERP-Anwendungen, Power10-Rechner wie der IBM Power E1080 bieten sich hierfür an. Aber auch leistungsfähige Datenbank-Maschinen oder Transaktionsrechner fallen in diese Kategorie.
Neben den klassischen Endanwender-Applikationen liefern Power10-Systeme auch im Bereich SAP HANA entsprechende Leistungsdaten. Denn diese In-Memory-Datenbanktechnik kommt in zahlreichen Anwendungen zum Einsatz. Diese profitieren vom sehr hohen Datendurchsatz der Power10-Architektur und Techniken wie OMI, die den transparenten Anschluss unterschiedlicher Speicherklassen ermöglicht. Aber auch die leistungsstarken Vektor-Units der Power10-CPUs tragen ihren Teil dazu bei.
Ganz grundsätzlich kommen Power10-Systeme künftig in vielerlei IT-Umgebungen zum Einsatz. Ob KI, Cloud oder ERP – diese Highend-Maschinen taugen für Highend-Anwendungen, und das in Firmen unterschiedlichster Größe.
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Tipp: Unternehmen, in denen Power8-basierte Systeme zum Einsatz kommen, sollten laut Udo Sachs den Umstieg auf einen Power10-Rechner wie den IBM Power E1080 in Erwägung ziehen. So benötigt eine Power10-Maschine etwa nur die Hälfte des Stellplatzes und verbraucht zudem nur etwa 50 Prozent an Energie. Da ein Power10-Rechner mit der halben Core-Anzahl dieselbe Leistung bietet, fallen deutlich weniger Lizenzkosten an. Und wartungsfreier ist ein solches System obendrein.
Das vollständige Videointerview mit Udo Sachs
Disclaimer: Für das Erstellen und Veröffentlichen dieses Video-Blogbeitrags hat mich die SVA GmbH beauftragt. Bei der Ausgestaltung der Inhalte hatte ich nahezu freie Hand.