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  • Power9: IBMs neuer RISC-Chip bläst zum Angriff auf Intels Xeons
    Quelle: IBM

    Power9: IBMs neuer RISC-Chip bläst zum Angriff auf Intels Xeons

    Auf der 28. Hot-Chips-Konferenz im kalifornischen Sunnyvale stellte IBM erstmals die nächste Generation der hauseigenen Power-CPU vor. Die Power9 soll mit vielkerniger Spitzenleistung Intels Xeon-Servern auf x86-Basis Marktanteile abjagen. Ein Nachtrag zur Architektur.

    Schon seit 1989 findet die Hot-Chips-Konferenz im Herzen des kalifornischen Silicon Valley statt. Damals wie heute bietet die Veranstaltung eine Fülle von Vorträgen, die bereits existierende Prozessoren, den aktuellen Stand der Halbleiterforschung, aber auch etwa die Zukunft der RAM-Bausteine thematisieren. Die Konferenzprogramme der letzten drei Jahrzehnte lesen sich wie ein Geschichtsbuch der Computertechnik: Vor 28 Jahren ging es beispielsweise um neue SPARC- und CISC-CPUs, Floating-Point- und Grafik-Coprozessoren - und Intels damals brandneue 64-Bit-CPU i860, die in Workstations zum Einsatz kommen sollte. Aufgrund ihrer zu den bisherigen x86-Modellen inkompatiblen RISC-Systemarchitektur und dem gleichzeitigen Start der 80486-CPU war ihr jedoch kein großer Erfolg beschieden.

    RISC-Chips: In Smartphones und Spielkonsolen

    Heute haben jedoch Millionen von Menschen einen RISC-Computer in der Hosentasche: Chips des britischen Herstellers ARM finden sich in Smartphones, Tablets, Digitalkameras und vielen anderen mehr. Grund ist die RISC-Designphilosophie: Aufgrund des reduzierten Befehlssatzes des Chips - RISC: Reduced Instruction Set Computing, Rechnen mit reduziertem Befehlssatz - ist ein Mikroprozessor in der Lage, diese Befehle in weniger Rechenzyklen abzuarbeiten. Selbst Apple setzte von 1991 bis 2006 auf RISC - in den Macs dieser Jahre tickten PowerPC-Chips, die zusammen mit Motorola und IBM entwickelt wurden. IBM bleibt jedoch einer der Verfechter der RISC-Technologie: Die Firma produzierte die CPUs für die letzten drei Nintendo-Konsolen und entwickelt noch heute RISC-Prozessoren für Großrechner und Supercomputer. Auf der Hot Chips 28 präsentierte IBM erstmals die Power9-CPU-Familie als Konkurrenzprodukt zu Intels Xeon-Serie.
    Power9: IBMs neuer RISC-Chip bläst zum Angriff auf Intels Xeons (2) Power9: IBMs neuer RISC-Chip bläst zum Angriff auf Intels Xeons (2) Quelle: IBM

    Power9: Zwei Versionen mit bis zu 24 Kernen

    Brian Thompto von IBMs Power-Abteilung gab einen Überblick über die in 14-nm-SOI-Technik (14HP) gefertigte Power9-Familie, die im zweiten Halbjahr 2017 erhältlich sein soll. Die Chips sind entweder mit 24 SMT4- oder 12 SMT8-Kernen verfügbar. Die SMT8-Chips sind kompatibel zu früheren Generationen und bieten mit acht Threads pro Kern - SMT: Simultaneous Multithreading - die stärkste Rechenleistung. Die SMT4-Variante ist laut Brian Thompto für den Einsatz in Linux-Systemen gedacht.
    Power9: IBMs neuer RISC-Chip bläst zum Angriff auf Intels Xeons (5) Power9: IBMs neuer RISC-Chip bläst zum Angriff auf Intels Xeons (5) Quelle: IBM

    Power9: Gewaltige Datenübertragungsraten

    Beide Chip-Versionen sind in einer Scale-Out-Fassung für Systeme mit zwei Sockeln und einer Scale-Up-Fassung für Supercomputer mit gewaltigen Chip- und RAM-Mengen erhältlich. Scale-Out bewältigt mittels acht DDR4-Ports für den direkten Anschluss von bis zu 4 TiByte Speicher Übertragungsraten von bis zu 120 GByte/Sekunde. Scale-Up setzt auf gepufferte Speicheranbindung, über die mit bis zu 8 TiByte RAM im Vollausbau Übertragungsraten von bis zu 230 GByte/Sekunde erreicht werden sollen. Alle Power9-Varianten besitzen 120 MiByte L3-Cache, acht Milliarden Transistoren auf 17 Chip-Ebenen und 48 PCIe-4.0-Lanes. Mit Nvidias NVLink-2.0-Protokoll ist die Kommunikation mit GPUs möglich, um die Rechenleistung noch weiter zu erhöhen. Über ein CAPI-2.0-Interface sollen weitere Coprozessoren wie FPGAs angeschlossen werden können.

    Power9: IBMs neuer RISC-Chip bläst zum Angriff auf Intels Xeons (12) Power9: IBMs neuer RISC-Chip bläst zum Angriff auf Intels Xeons (12) Quelle: IBM

    Power9: Nichts für Heimschrauber

    Weil IBMs Chipdesigner die Befehls-Pipeline um fünf Schritte verkürzen und gleichzeitig die Befehlsverwaltung optimieren konnten, sind nun 128 (SMT8) beziehungsweise 64 (SMT4) Befehle pro Zyklus möglich. Jeder der 24 Kerne des SMT8-Chips kann Daten mit 256 GByte/Sekunde lesen und schreiben, insgesamt soll im Chip ein gewaltiger Datendurchsatz von sieben TByte/Sekunde möglich sein. Spätestens hier wird klar, dass es sich bei Power9 nicht für eine CPU für den Endanwender handelt, sondern für Großkunden, die sie in ihren Servern und Supercomputern zur Datenanalyse, zu Simulationszwecken, für Machine Learning oder Cloud-Computing einsetzen. So sollen Power9-Server auch mindestens 6.000 US-Dollar kosten.

    Power9: IBMs neuer RISC-Chip bläst zum Angriff auf Intels Xeons (11) Power9: IBMs neuer RISC-Chip bläst zum Angriff auf Intels Xeons (11) Quelle: IBM

    Power9: Supercomputer-Gipfelstürmer

    Im Vergleich zur Power8-Generation konnten die Designer die Rechenleistung des Power9 bis um den Faktor 2,25 steigern - und das bei gleicher Taktfrequenz, so Brian Thompto. So ist es nicht verwunderlich, dass das Oak Ridge National Laboratory in Zusammenarbeit mit dem Energieministerium einen neuen Supercomputer namens Summit plant, der von IBM und Nvidia gebaut werden soll. Nvidias Volta-GPUs sollen den Power9-CPUs dabei unter die Arme greifen. Jeder der rund 3.400 Rechenknoten des Systems soll aus mehreren Power9- und Volta-Chips bestehen und über ein halbes TiByte RAM sowie 800 GiByte NVRAM als Burst- oder zusätzlichen Speicher besitzen. Gespeichert werden die Datenmengen dann auf einem 120 PByte großen Disk-System mit einer Transferrate von einem TByte/Sekunde. Summit soll etwa fünfmal so leistungsstark wie der bisherige Titan-Supercomputer sein - der Energieverbrauch soll jedoch nur von neun auf zehn Megawatt steigen. 2017 soll Summit fertiggestellt sein, 2018 sollen die ersten Forscher damit arbeiten können.

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    15:43
    IBM Mainframe z13: Server-System mit 141 5,0-GHz-Kernen im Kurzfilm
    Wissenswert: Mehr Informationen zum Thema finden Sie in:
    AMD Zen ab 2017: Alles zu Release-Termin, CPU-Sockel, technische Daten [Update]
      • Von lord_mogul Sysprofile-User(in)
        Es wird erwähnt, dass IBM eisern auf RISC setzt, dabei sind alle Intel Chips seit dem Pentium Pro im Kern auch RISC-Prozessoren, die einfach die CISC-Befehle umarbeiten.

        Aber man sieht hier wiedereinmal warum IBM immernoch ein Big Player im Computermarkt ist.
      • Von oshan Gesperrt
        wozu man so etwas benötigt?
        zum beispiel für so eine suchmaschine hier, die millionen von flugverbindungen abgleicht.

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        da werden bei einer anfrage mal eben schlappe 1 mio+ verbindungen individuell abgeglichen.
      • Von kbit Komplett-PC-Aufrüster(in)
        Danke PCGH für diesen Artikel ^^ Ist interessant zu sehen, was so außerhalb des x86 Universum passiert
      • Von projectneo PC-Selbstbauer(in)
        Sehr interessant, danke für den Artikel. Ich bin schon gespannt wie sich Power9 gegen Intel und später AMD schlägt in Großrechner und Supercomputern.
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Power9: IBMs neuer RISC-Chip bläst zum Angriff auf Intels Xeons
Auf der 28. Hot-Chips-Konferenz im kalifornischen Sunnyvale stellte IBM erstmals die nächste Generation der hauseigenen Power-CPU vor. Die Power9 soll mit vielkerniger Spitzenleistung Intels Xeon-Servern auf x86-Basis Marktanteile abjagen. Ein Nachtrag zur Architektur.
http://www.pcgameshardware.de/CPU-Hardware-154106/Specials/IBM-Power9-Vorstellung-1206861/
06.09.2016
http://www.pcgameshardware.de/screenshots/medium/2016/09/IBM-Power9-pcgh_b2teaser_169.png
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