IBM Power10: Cloud-Prozessor mit SMT8 und PCIe 5.0 vorgestellt

IBM hat im Rahmen der Hot Chips seinen Power10-Prozessor vorgestellt. Die für Cloud-Server gedachte CPU soll es als SCM-Modul mit bis zu 15 Kernen geben. Diese Zahl ergibt sich dadurch, dass ein Kern zugunsten der Ausbeute deaktiviert wurde. Gegenüber dem Vorgänger, dem Power9, konnte die Leistung pro Watt laut IBM um den Faktor 2,6x gesteigert werden. Verantwortlich dafür sei neben der grundlegend überarbeiteten Architektur auch der neue Herstellungsprozess: Lief der Vorgänger noch in Globalfoundries 14HP vom Band, ist es nun das 7LPP-Verfahren von Samsung mit extrem ultravioletter Belichtung (EUV).

Jeder Kern kann bis zu acht Threads abarbeiten und auf 2 MiByte L2-Cache zugreifen. Den von allen Kernen nutzbaren L3-Cache gibt Dell mit 120 MiB an. Als Single Chip Module, kurz SCM, kommen die Rechenherzen auf einen Takt von 4,0 GHz, ein ebenfalls mögliches Dual Chip Module (DCM) erreicht laut IBM noch eine Frequenz von 3,5 GHz. Letzteres vereint zwei Power10-CPUs mit jeweils 15 Kernen in einem Package.

Bis zu 16 Sockel als Verbund

Der DCM-Ansatz sei energieeffizienter, allerdings können derart aufgebaute CPUs nur noch als Verbund von vier Sockets miteinander zusammengeschaltet werden. Bei den SCM-Prozessoren soll man bis zu 16 Chips zusammenbringen können. Letztere liefern 32 PCI-Express-5.0-Lanes - beim Dual Chip Module verdoppelt sich diese Zahl. Die Verbindung verschiedener Sockel erfolgt mittels SMP-Interconnect. Memory Clustering via PowerAXON soll es ermöglichen, dass eine CPU auf den Speicher der anderen zugreifen kann. IBM gibt dabei Zugriffszeiten von 50 bis 100 ns an.

Ein einzelner SMT8-Kern bietet acht unabhängige SIMD-Einheiten, was einer Verdopplung gegenüber dem Power9 entspricht. Load- und Store-Einheiten wurden dabei verdoppelt und die Memory Management Units (MMU) sogar vervierfacht. Der neue Block für Matrizen-Multiplikationen kann laut IBM Inferencing mit doppelter Genauigkeit (FP64), mit einfacher Präzision (FP32), mit halber (BF16 sowie FP16) und mit reduzierter (INT8 sowie INT4) durchführen. Die neue Instruction Set Architecture wurde auf AI-Anwendungen getrimmt - die verbesserte Sprungvorhersage soll für eine höhere Effizienz sorgen.

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Ein POWER10-Prozessor besteht aus 18 Milliarden Transistoren und kommt auf eine Chipfläche von 602 mm². Jeder Chip kann mittels Open-Memory-Interface bis zu 16 DDR-DIMMs mit 4 TByte pro Sockel ansprechen, die maximale Bandbreite liegt bei 410 GByte/s. Über das OMI kann später auch DDR5-Speicher umgesetzt werden, allerdings sind auch GDDR- oder HBM-Speicher möglich. Noch ist Power10 jedoch kein marktreifes Produkt. Die Chips befinden sich laut IBM in der finalen Testphase. Erste Systeme mit Power10-Prozessor werden für die zweite Jahreshälfte 2021 erwartet.

Quelle: IBM

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IBM Power10: Cloud-Prozessor mit SMT8 und PCIe 5.0 vorgestellt Mit dem Power10 hat IBM einen neuen Server-Prozessor vorgestellt. Er unterstützt DDR5-Speicher, PCI-Express 5.0 sowie SMT8 und soll als Dual Chip Module bis zu 30 Kerne in einem Package vereinen. Produziert wird der Power10 in Samsungs 7-Nanometer-Verfahren.

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