IBM: a POWER8 lesz a család legnagyobb ugrása

HWSW: Milyen információk állnak rendelkezésre és miket kell feltételezni egy új processzor tervezésének elindításakor?

Patrick O’Rourke: A jövőben rendelkezésre álló félvezetőgyártási technológiával kapcsolatban a tervekre kell támaszkodnunk, vagyis hogy milyen eljárás várhatóan mikor lesz elérhető. Jelenleg 22 nanométernél járunk, de ha három-négy-öt évre nézünk előre, már tudjuk, hogy jön a 14 nanométeres, utána talán a 10 nanométeres technológia. De 10 nanométeren a fizika ma ismert törvényeinek legyőzése már komoly akadálynak látszik. Ha a POWER8-at követő generációt nézzük, akkor 14-12 nanométer, vagy ennek a környéke látszik esélyesnek.

A laborjainkban sok kutatás zajlik egyszerre. Egyrészt azt kutatjuk, hogyan lehet a tranzisztorok között a jelet elvezetni? Ma erre kis vezetékeket használunk, de kutatjuk és prototípusok segítségével demonstráltuk is, hogy ez fénnyel miképp lenne lehetséges. Aztán ott van a chipek gyártásának egy másik problémája. A kétrétegű stackelést már elég jól megértettük, de ha több réteg van, a fizika törvényei megint közbeszólnak. Hogy lehet a középső rétegeket lehűteni, például? Ez egyáltalán nem kézenfekvő, és az IBM-nél rengeteg okos ember dolgozik a lehetőségek kutatásán.

Az is kérdés aztán, miképp nézzen ki a chip, hány magja legyen például. Ezzel párhuzamosan fontos az is, hogy milyenek legyenek az interfészek, milyen hálózati technológiák lesznek elérhetők, amikor a piacra kerül, hogy lehet azokhoz kapcsolódni, milyen adattárolási technológiák érkeznek? Három-négy éven belül még szélesebb körben elterjedhet a flash és azzal is foglalkozni kell, hogy milyen lesz a költségstruktúrájuk, vagy hogy milyen I/O buszokon keresztül lehet majd őket elérni.

HWSW: hogy lehet előre megjósolni, milyen alkalmazások futnak majd egy négy-öt év múlva megjelenő processzoron?

Patrick O’Rourke: Nagyon gyorsan változik, hogy érjük el és kezeljük az adatokat és egyre-másra jelennek meg új analitikai módszerek, amiket az emberi találékonyság hoz létre. Ha csak ez előző három-négy évre nézünk vissza, látjuk, milyen nagyot változott az adatok kezelésének módja, egyre nagyobb teret nyer az in-memory feldolgozás, vagy elterjedtek például az oszlopalapú adatbázisok. Egyre gyorsabban változnak a módszerek, amelyekkel nagy mennyiségű adat kezelhető. Ahogy megyünk előre az időben, a big data és az analitika válnak a kritikus feladatokká, még akkor is, ha egyesek úgy érzik, ez a jogaikat csorbíthatja. De ha megnézzük ezeket az eszközöket [a telefonjára mutat], gondoltad volna pár évvel ezelőtt, hogy milyen alkalmazások jelennek meg?

HWSW: A POWER7+ elég nagy előrelépés volt a POWER7-hez képest. Mik voltak a legfontosabb célkitűzések a tervezésekor?

Patrick O’Rourke: Korábban elég sokáig használtuk a kétmagos felépítést, és ahogy növeltük az órajelet, nőtt a teljesítmény is, de a fizika ennek gátat szabott. Ha még tudnánk is 12 GHz-es processzort gyártani, akkor sem biztos, hogy lenne értelme, mert az alkalmazások nem tudnák kihasználni. Korábban a Sonyval együtt kifejlesztettünk egy olyan processzort, aminek több magja volt, és úgy gondoltuk, ideje ezeket az eredményeket hasznosítani. Úgyhogy úgy döntöttünk, növeljük a magsűrűséget, de aztán belefutottunk más problémákba.

A nehézség az volt, hogy tudnánk kihajtani a magokat száz százalékig? Ehhez megfelelő memória-sávszélesség, cache, I/O kell. Ezeknek mind együtt kell jönnie. A Hot Chips konferencián beszéltünk a POWER8-ról, amiben a magok száma nyolcról tizenkettőre nő, de ezzel együtt járt az L1, L2 és L3 cache módosítása, az L4 cache beépítése, a memória-sávszélesség látványos növelése, és a belső adatbuszok szélességének és sebességének emelkedése. Szóval ezeket a fejlesztéseket mind meg kell lépni, ahogy egy generációról megyünk a következőre. A POWER8 hozza a sorozat történetének legnagyobb előrelépését teljesítmény terén.

Az olyan finom újdonságok, mint a tranzakcionális memóriakezelés, pedig azt a kérdést vetik fel, hogyan lehet ezekből a leginkább profitálni. Ez nem történik egyik napról a másikra, hiszen a fejlesztőknek módosítaniuk kell a kódjaikat. A Java stacknél például nagyon jól lehetne ezt hasznosítani, de a változás lassú.

HWSW: Ha már a Java szóba került: az Oracle chipjei alkalmazásspecifikus gyorsítókat kapnak bizonyos feladatokhoz. Várhatunk ilyeneket az IBM processzoraiban is?

Patrick O’Rourke: Mivel az Oracle egy adatbázis-cég, ezért elég speciális megközelítéssel dolgozik. Mi igyekszünk nagyon nyitottak lenni és ugyan van saját adatbázisunk, de a DB2 mellett támogatni akarjuk az Oracle-t és más adatbázisokat is. Igyekszünk a teljes összképre figyelni: mennyi végrehajtóegységünk van, hogy lehetne a legjobb, a leghatékonyabb a prefetch, mivel növelhetnénk a feldolgozási sebességet? Ehhez szükséges lehet az adatcache megnövelése vagy az L2 méretének a duplázása, a cache-ek közti kommunikáción is lehet javítani, a memória-sávszélességet növelni, az I/O-t javítani. Szóval mindenen szeretnénk javítani. Így nem lesz a chipnek semmilyen hiányossága.

Nyerd meg az 5 darab, 1000 eurós Craft konferenciajegy egyikét! A kétnapos, nemzetközi fejlesztői konferencia apropójából a HWSW kraftie nyereményjátékot indít.

Lehet, hogy az M6 egyes adatbázis-műveleteket gyorsabban hajt végre, de az alapvető jellemzői azonosak a korábbi változattal. A magok nem változtak, a cache-hierarchia nem változott, az I/O nem változott. Ez kicsit olyan, mintha egy autógyártó azt mondaná, hogy az egyik autójára van egy speciális gumi, ami nagyon finom gördülést tesz lehetővé, de csak egy bizonyos útvonalon. De ha másik úton mész, hát akkor nem igazán. De ugyanaz a régi motor van benne, ugyanaz a régi kasztni…

HWSW: Az egyetlen állva maradt RISC versenytárs, a SPARC évente frissül. Elképzelhető, hogy a POWER processzorok kiadási ciklusát felgyorsítsa az IBM?

Patrick O’Rourke: Jelenleg is zajlik a vita arról, hogy a POWER8-at milyen időközzel kell kövesse a POWER9, hogy ez három vagy négy év legyen. Négynél szinte biztos nem lesz több. Hogy tudunk-e időközben kisebb változtatásokat végrehajtani? Nyilván igen. Ez volt a helyzet a POWER6-tal és a POWER7-tel is, szóval valószínűleg a POWER8-nak is lesz kisebb frissítése.

HWSW: A POWER szerverek által megcélzott piac folyamatosan csökken, vajon meddig marad kifizetődő az architektúra fejlesztése?

Patrick O’Rourke: Pontosan ismerjük mi is ezeket a trendeket, ezért nemrég létrehoztuk az OpenPower Consortiumot, ami lehetővé teszi a POWER chipek számára, hogy olyan területeken is megjelenjenek, ahol eddig nem voltak jelen. A konzorciumhoz csatlakozó Tyan gyárthat például szervereket, a Mellanox interfészeket, az NVIDIA csatlakoztathatja a GPU-it. Azt nem tudjuk, a Google-nek mik a tervei, de azt mindenki tudja, hogy nem bíznak a kereskedelmi szerverekben és saját szervereket használnak. Valószínűleg megláttak valamit a POWER8-ban, ami hasznos a számukra, és most tapogatóznak, ki tudja?

Az OpenPower Consortium egy új ajtó a számunkra olyan piaci szereplőkhöz, akik egyedi megoldásokkal kísérleteznek, akik új I/O lehetőségeket kutatnak, vagy akár általános célú szervereket gyártanak. A konzorciumban mindenki megkaphatja az információkat a technológiáról, és ha építeni akar valami egyedit, hozzáfér a szükséges interfészek, csatlakozók részletes dokumentációjához és a licencekhez.

Látjuk mi is a piaci tendenciákat és nem akarunk ölbe tett kézzel nézni, ahogy elmennek mellettünk, mi is a részesei akarunk lenni. A piac folyamatosan változik, és azt akarjuk, hogy bármilyen új alkalmazás jelenik meg, mi ott legyünk. Itt akarunk lenni a jövőben is, és minden lehetséges kezdeményezést és lehetőséget meg akarunk ragadni erre. Ehhez azonban formális elkötelezettségen túl más is kell, mi egymilliárd dollárt fordítunk erre az együttműködésre.

HWSW: Mihez férnek hozzá az OpenPower Consortium keretében a partnerek?

Patrick O’Rourke: Jelenleg a konzorcium működésének a pontos formája még nem kidolgozott, az utolsó simítások zajlanak.

HWSW: Újabban nagy felhajtás van az alacsony energiafelvételű szerverek körül, amelyek például ARM processzorra épülnek. Az IBM tervez belépni ebbe szegmensbe?

Patrick O’Rourke: Valószínűleg nem lépünk be erre a piacra, ez egy niche piac és elég volatilis. Mi olyan területeken szeretnénk versenyezni, ahol nagy értéket tudunk hozzáadni, egyedi előnyeink vannak. Ezekre a területekre koncentrálunk.

HWSW: A POWER chipek az IBM félvezetőgyárában készülnek. Vannak szerződéses gyártók fejlett technológiával, nem lenne gazdaságosabb velük gyártatni?

Patrick O’Rourke: Nagyon sok szerződéses gyártó van, akik milliárdokat költenek el azért, hogy versenyképesek legyenek. Mi is igyekszünk versenyképesek lenni, de azt tudni kell, hogy mi sem csak a POWER processzorokat és a mainframe chipeket gyártjuk. Vannak más processzorok, amik nem feltétlen klasszikus értelemben vett számítógépekben bukkannak fel, hanem például autókban vagy más gépekben, és ezek az általános processzorokkal és egyedi chipekkel együtt már akkora volument jelentenek, amit már megéri házon belül előállítani. A jelenlegi terv szerint ez nem is változik, vagyis a POWER chipeket továbbra is házon belül állítjuk elő.