МОЩНОСТЬ9 - POWER9

МОЩНОСТЬ9
Общая информация
Запущен2017
РазработаноIBM
Общий производитель (и)
Спектакль
Максимум. ЦПУ тактовая частота4 ГГц[1]
Кеш
L1 тайник32 + 32 КБ на ядро[1]
Кэш L2512 КБ на ядро[1]
Кэш L3120 МБ на чип[1]
Кэш L4через Кентавра[1]
Архитектура и классификация
Мин. размер элемента14 нм (FinFET )
Набор инструкцийПитание ISA (Power ISA v.3.0 )
Физические характеристики
Ядра
  • 12 ядер SMT8 или же 24 ядра SMT4 на смерть[2][3][4]
История
ПредшественникМОЩНОСТЬ8
ПреемникМОЩНОСТЬ10
МОЩНОСТЬ, PowerPC, и Питание ISA архитектуры
NXP (ранее Freescale и Motorola)
IBM
IBM / Nintendo
Другой
Ссылки по теме
Отменено серым цветом, исторический курсивом

МОЩНОСТЬ9 это семья суперскалярный, многопоточность, симметричные мультипроцессоры на основе Питание ISA объявлено в августе 2016 г. Горячие чипсы конференция.[2]Процессоры на базе POWER9 производятся с использованием 14 нм FinFET процесс,[3] в 12- и 24-ядерном вариантах, для уменьшить масштаб и увеличить масштаб Приложения,[3] и, возможно, другие варианты, поскольку архитектура POWER9 открыта для лицензирования и модификации Фонд OpenPOWER члены.[5]

Второй по скорости суперкомпьютер в мире, Саммит, основан на POWER9, а также использует Nvidia Tesla GPU как ускорители.[6]

Дизайн

Основной

Ядро POWER9 поставляется в двух вариантах: четырехполюсный. многопоточный один позвонил SMT4 и восьмиходовой называется SMT8.[1] Ядра SMT4 и SMT8 похожи тем, что состоят из ряда так называемых ломтики питается обычными планировщиками. Срез - это элементарное 64-битное ядро ​​однопоточной обработки с загрузочным блоком хранения (LSU), целочисленным блоком (ALU) и векторным скалярным блоком (VSU, выполняющим SIMD и с плавающей запятой). А супер-ломтик представляет собой комбинацию двух частей. SMT4-ядро состоит из 32КБ Кэш L1 (1 КБ = 1024 байта), кэш данных L1 32 КБ, блок выборки инструкций (IFU) и блок упорядочивания инструкций (ISU), который обрабатывает два супер-слайса. Ядро SMT8 имеет два набора кэшей L1, IFU и ISU для подачи четырех супер-слайсов. В результате 12-ядерная и 24-ядерная версии POWER9 состоят из одинакового количества слайсов (по 96) и одинакового объема кэша L1.

Ядро POWER9, будь то SMT4 или SMT8, имеет 12-ступенчатый конвейер (на пять этапов короче, чем его предшественник, МОЩНОСТЬ8 ), но стремится сохранить тактовую частоту около 4 ГГц.[1] Он будет первым, в котором будут внедрены элементы Power ISA v.3.0 который был выпущен в декабре 2015 года, включая VSX-3 инструкции.[7] Конструкция POWER9 сделана так, чтобы быть модульной и использоваться в большем количестве вариантов процессоров и использоваться для лицензирования в процессе изготовления, отличном от IBM.[8] На кристалле находятся сопроцессоры для сжатия и криптографии, а также большой кэш eDRAM L3 с малой задержкой.[3]

Масштабирование / масштабирование

  • IBM POWER9 ТАК - вариант горизонтального масштабирования, оптимизированный для двойная розетка компьютеры с пропускной способностью до 120 ГБ / с (1 ГБ = 1 миллиард байт) для прямого подключения Память DDR4[1][3][8] (выпуск запланирован на 2017 год)
  • IBM POWER9 SU - вариант масштабирования, оптимизированный для четырех и более розеток, для больших NUMA машины с пропускной способностью до 230 ГБ / с в буферную память[1][8] (использует сигнализацию «25,6 ГГц» с интерфейсом PowerAXON 25 GT / sec Link[9])

Оба варианта POWER9 могут поставляться в версиях с отключенными некоторыми ядрами из-за причины уступки Таким образом, Raptor Computing Systems сначала продала 4-ядерные чипы, и даже IBM изначально продавала свои системы AC922 не более чем с 22-ядерными чипами, хотя оба типа чипов имеют 24 ядра на своих кристаллах.[10][4]

Ввод / вывод

На кристалле есть много возможностей для помощи в массовом удалении Ввод / вывод спектакль:

  • В ТАК вариант имеет встроенные контроллеры DDR4 для напрямую подключенной оперативной памяти, а SU вариант будет использовать вне чипа Кентавр архитектура, представленная в POWER8, обеспечивает высокую производительность eDRAM Контроллеры кеш-памяти и памяти L4 для оперативной памяти DDR4.[1][3]
  • В Bluelink межблочные соединения для тесного подключения графических сопроцессоров от Nvidia (над NVLink v.2 ) и OpenCAPI ускорители.[11]
  • Общее назначение PCIe v.4 соединения для крепления штатных ASIC, ПЛИС и другие периферийные устройства, а также CAPI 2.0 и устройства CAPI 1.0, разработанные для POWER8.
  • Мультипроцессор (симметричная многопроцессорная система ) ссылки для подключения других процессоров POWER9 на той же материнской плате или в других тесно прикрепленных корпусах.

Типы чипов

Чипы POWER9 могут быть изготовлены с двумя типами ядер и в конфигурации Scale Out или Scale Up. Ядра POWER9 имеют тип SMT4 или SMT8, при этом ядра SMT8 предназначены для PowerVM системы, а ядра SMT4 предназначены для систем PowerNV, которые не используют PowerVM и преимущественно работают под управлением Linux. В POWER9 микросхемы, предназначенные для Scale Out, могут поддерживать напрямую подключаемую память, а микросхемы Scale Up предназначены для использования с машинами с более чем двумя сокетами ЦП и используют буферизованную память.[12][1]

Чипы POWER9
PowerNVPowerVM
24 × SMT4 ядро12 × SMT8 ядро
Уменьшить масштабНимбуснеизвестный
Увеличить масштабКучевые облака

Модули

На портале IBM для OpenPOWER перечислены три доступных модуля для микросхемы Nimbus, хотя вариант Scale-Out SMT8 для PowerVM также использует модуль / сокет LaGrange:[13]

  • Сфорца - 50 мм × 50 мм, 4 DDR4, 48 линий PCIe, 1 XBus 4B[14]
  • Монца - 68,5 мм × 68,5 мм, 8 DDR4, 34 полосы PCIe, 1 XBus 4B, 48 линий OpenCAPI[15]
  • Лагранж - 68,5 мм × 68,5 мм, 8 DDR4, 42 полосы PCIe, 2 полосы XBus 4B, 16 полос OpenCAPI[16]

Модули Sforza используют наземная сетка (LGA) 2601-контактный разъем.[17]

Системы

Вычислительные системы Raptor / Raptor Engineering

Талос II - двухпроцессорная рабочая станция / серверная платформа на процессорах POWER9 SMT4 Sforza;[18] доступны как сервер 2U, сервер 4U, башня или материнская плата EATX. Продается как безопасная и контролируемая владельцем с свободный и Открытый исходный код ПО и прошивка. Первоначально поставляется с 4-ядерным,[19] 8-ядерный,[20] 18-ядерный,[21] и 22-ядерный[22] варианты чипа, пока не станут доступны чипы с большим количеством ядер.[23][24]

Талос II Lite - однопроцессорный вариант платы Talos II, выполненный на той же PCB.[25]

Blackbird - одинарная розетка microATX платформа с процессорами SMT4 Sforza (вариант 130 Вт), 4–22 ядра, 2 слота ОЗУ (поддержка до 256 ГиБ общий)[26]

Партнерство Google и Rackspace

Ячмень G2 / Zaius - двухпроцессорная серверная платформа на процессорах LaGrange;[18] в корпусе Barreleye G2 и Zaius используется материнская плата Zaius POWER9.[27][28][29]

IBM

Системы питания AC922 - 2U, 2 × POWER9 SMT4 Monza, до 6 × графических процессоров Nvidia Volta, 2 × CAPI 2.0 прилагаются ускорители и 1 ТБ DDR4 RAM. AC здесь - это сокращение от Accelerated Computing; эта система также известна как «Уизерспун» или «Ньюэлл».[18][30][31][32][33]

Системы питания L922 - 2U, 1–2 × POWER9 SMT8, 8–12 ядер на процессор, до 4 Туберкулез ОЗУ DDR4 (1 ТБ = 1024 ГиБ), PowerVM работает Linux.[34][35]

Системы питания S914 - 4U, 1 × POWER9 SMT8, 4–8 ядер, до 1 ТБ DDR4 RAM, PowerVM работает AIX /IBM i / Linux.[34][35]

Системы питания S922 - 2U, 1–2 × POWER9 SMT8, 4–10 ядер на процессор, до 4 ТБ ОЗУ DDR4, PowerVM под управлением AIX / IBM i / Linux.[34][35]

Системы питания S924 - 4U, 2 × POWER9 SMT8, 8–12 ядер на процессор, до 4 ТБ ОЗУ DDR4, PowerVM под управлением AIX / IBM i / Linux.[34][35][36]

Энергетические системы H922 - 2U, 1–2 × POWER9 SMT8, 4–10 ядер на процессор, до 4 ТБ ОЗУ DDR4, PowerVM работает SAP HANA (в Linux) с AIX / IBM i на 25% системы.[34][35][37]

Энергетические системы H924 - 4U, 2 × POWER9 SMT8, 8–12 ядер на процессор, до 4 ТБ ОЗУ DDR4, PowerVM под управлением SAP HANA (в Linux) с AIX / IBM i на 25% системы.[34][35][37]

Системы питания E950 - 4U, 2–4 × POWER9 SMT8, 8–12 ядер на процессор, до 16 ТБ ОЗУ DDR4 с буферизацией[38]

Системы питания E980 - 1–4 × 4U, 4–16 × POWER9 SMT8, 8–12 ядер на процессор, ОЗУ DDR4 с буферизацией до 64 ТБ[39]

Penguin Computing

Magna PE2112GTX - 2U, двухпроцессорный сервер для высокопроизводительных вычислений с использованием процессоров LaGrange. Изготовлено Wistron.[40]

IBM суперкомпьютеры

Пластина POWER9 с сертификатами TOP500 для Summit & Sierra

Саммит и Сьерра - The Министерство энергетики США вместе с Национальная лаборатория Окриджа и Национальная лаборатория Лоуренса Ливермора заключила контракт с IBM и Nvidia построить два суперкомпьютера, Саммит и Сьерра, основаны на процессорах POWER9 в сочетании с процессорами Nvidia Вольта GPU. Эти системы планируется запустить в 2017 году.[41][42][43] Sierra основана на вычислительном узле IBM Power Systems AC922.[31]Первый стойки Summit были доставлены в Национальную лабораторию Ок-Ридж 31 июля 2017 года.[44]

MareNostrum 4 - Один из трех кластеров в блоке новых технологий четвертого MareNostrum суперкомпьютер - это кластер POWER9 с графическими процессорами Nvidia Volta. Ожидается, что при установке этот кластер обеспечит вычислительную мощность более 1,5 петафлопс. Блок новых технологий MareNostrum 4 существует для проверки того, могут ли новые разработки быть «подходящими для будущих версий MareNostrum».[45]

Поддержка операционной системы

Как и его предшественник, POWER9 поддерживается FreeBSD,[46] IBM AIX, IBM i, Linux (оба работают с PowerVM и без него), и OpenBSD[47].

Реализация поддержки POWER9 в Ядро Linux началось с версии 4.6 в марте 2016 года.[48]

Red Hat Enterprise Linux (RHEL), SUSE Linux Enterprise (SLES), Debian GNU / Linux, и CentOS поддерживаются с августа 2018 г..[49][50][51][52]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k Big Blue стремится к небу с мощью9
  2. ^ а б Шах, Агам (23 августа 2016 г.). «24-ядерный чип IBM Power9: 5 вещей, которые вам нужно знать». PCWorld.
  3. ^ а б c d е ж Маккреди, Брэд (апрель 2016 г.). «OpenPOWER и дорожная карта на будущее» (презентация). Фонд OpenPOWER.
  4. ^ а б Морган, Тимоти Прикетт (2017-12-05). "Power9 для народа". Следующая платформа. Микросхема Nimbus Power9, используемая в AC922, представляет собой однокристальный модуль с 24 ядрами на кристалле. Машины Summit и Sierra на базе AC922 получают 22-ядерные версии чипов ... IBM могла бы позже, когда производительность Power9 улучшится, добавить 24-ядерный вариант.
  5. ^ Уильямс, Крис (2016-04-07). «Power9: Google вызывает у Intel мигрень с переворотом микросхемы, IBM пытается заманить большой бизнес». Реестр.
  6. ^ https://www.ornl.gov/news/ornl-launches-summit-supercomputer
  7. ^ Добавить полную поддержку Power ISA 3.0 / POWER9 binutils
  8. ^ а б c Перспективы революции Power9
  9. ^ "Масштабируемый процессор IBM POWER9" (PDF). AXON @ 25,6 ГГц против DDR4 @ 3200 МГц
  10. ^ 2017, (c) Раптор Инжиниринг, ООО 2009 -. "Raptor Computing Systems :: CP9M01 Intro". www.raptorcs.com. Получено 2017-11-17.CS1 maint: числовые имена: список авторов (связь)
  11. ^ NVLink 2.0 от Nvidia впервые появится на серверах Power9 в следующем году
  12. ^ Стучели, Джефф (26 января 2017 г.). «Вебинар POWER9» (Запись видео / слайды). Виртуальная группа пользователей AIX. - Слайды (PDF) - Страница AIX VUG есть ссылки на слайды и видео
  13. ^ Гангиди, Ади. "Позвольте мне прокомментировать LaGrange POWER9". Twitter.
  14. ^ Портал IBM для OpenPOWER - POWER9 - модуль Sforza
  15. ^ Портал IBM для OpenPOWER - POWER9 - модуль Monza
  16. ^ Портал IBM для OpenPOWER - POWER9 - модуль LaGrange
  17. ^ «Руководство пользователя материнской платы T2P9D01» (pdf). Вычислительные системы Raptor. 2018.
  18. ^ а б c Вики-сайт Raptor Computing Systems - OpenPOWER
  19. ^ "Raptor Computing Systems :: CP9M01". www.raptorcs.com. Получено 2018-03-03.
  20. ^ "Raptor Computing Systems :: CP9M02". www.raptorcs.com. Получено 2018-03-03.
  21. ^ "Вычислительные системы Raptor :: CP9M06". www.raptorcs.com. Получено 2018-03-03.
  22. ^ "Raptor Computing Systems :: CP9M08". www.raptorcs.com. Получено 2018-05-20.
  23. ^ "Raptor Computing Systems :: TL2WK2" (Описание товара). Вычислительные системы Raptor.
  24. ^ «Raptor Computing Systems :: Часто задаваемые вопросы». www.raptorcs.com. Получено 2017-11-17.
  25. ^ «Материнская плата Talos II Lite». Получено 2018-06-29.
  26. ^ «Материнская плата Blackbird ™ (только плата)». www.raptorcs.com. Получено 2019-02-01.
  27. ^ Зипфель, Джон; Липперт, Роб. «Представляем Zaius, Google и открытый сервер Rackspace под управлением IBM POWER9» (Сообщение блога). Блог Google Cloud Platform. Google.
  28. ^ Липперт, Роб; Салливан, Аарон; Гангиди, Ади; Ага, Поли (07.12.2016). "Zaius / Barreleye G2 Технические характеристики шасси, материнской платы, блока питания для завтрака - Версия 0.5.3" (pdf). Github. Откройте Compute Project.
  29. ^ Салливан, Аарон (2017-03-08). «Последние новости о нашем сервере Zaius / Barreleye G2 Open Compute-OpenPOWER» (Сообщение блога). Официальный блог Rackspace. Rackspace.
  30. ^ Дэвид Бейдер - Twitter
  31. ^ а б Как ускорить ускорение с помощью OpenCAPI уже сегодня!
  32. ^ Сервер IBM Power System AC922 (8335-GTG) поможет вам использовать революционные возможности ускоренного AI, HPDA и HPC, чтобы ускорить анализ
  33. ^ "IBM Power System AC922 - Подробности - США". IBM Marketplace. 6 декабря 2017.
  34. ^ а б c d е ж https://www.theregister.co.uk/2018/02/14/ibm_power9_servers/ Big Blue повышает уровень серверного секстета с POWER9 для IBM i, AIX, HANA, Linux
  35. ^ а б c d е ж https://www.nextplatform.com/2018/02/15/ins-outs-ibms-power9-zz-systems/ Плюсы и минусы систем IBM Power9 ZZ
  36. ^ Гриффитс, Найджел (14 февраля 2018 г.). "Первый взгляд на IBM POWER9 Scale-Out S924" (видео). YouTube.
  37. ^ а б Морган, Тимоти Прикетт (14 февраля 2018 г.). «Наконец-то IBM i получает Power9 - IT-джунгли». IT джунгли.
  38. ^ «Техническое описание оборудования IBM Systems, IBM Power System E950» (PDF).
  39. ^ «Техническое описание оборудования IBM Systems, IBM Power System E980» (PDF).
  40. ^ Хилл, Томас (2017-11-15). "@PenguinHPC демонстрирует результаты настоящего открытого сотрудничества с их последней системой # POWER9 #openpower #hpc # SC17pic.twitter.com / HdEHQ0vwNi". Twitter. Получено 16 ноября 2017.
  41. ^ NVIDIA Volta, IBM POWER9 Земельные контракты на новые правительственные суперкомпьютеры США
  42. ^ Домашняя страница ORNL Summit
  43. ^ Лоуренс Ливермор подписывает контракт с IBM
  44. ^ ORNL создает самый умный суперкомпьютер в мире
  45. ^ "MareNostrum". BSC-CNS. Барселонский суперкомпьютерный центр. Получено 30 октября 2017.
  46. ^ «Версия FreeBSD, вводящая в систему идентификатор процессора POWER9». svnweb.freebsd.org. Получено 2018-10-11.
  47. ^ «Доступны первые снимки состояния powerpc64». Получено 2020-07-07.
  48. ^ «Linux 4.6 начинает закладывать фундамент для POWER9». Фороникс. 18 марта 2016 г.
  49. ^ «Red Hat Enterprise Linux 7.4 для IBM Power LE (POWER9) - Примечания к выпуску - Портал для заказчиков Red Hat». access.redhat.com. Получено 2017-11-17.
  50. ^ «PPC64 - Debian Wiki». wiki.debian.org. Получено 2017-11-17.
  51. ^ "SUSE Linux Enterprise Server для POWER | SUSE". www.suse.com. Получено 2017-11-17.
  52. ^ «Выпуск для CentOS Linux 7 (1804) на POWER9 (ppc64le)». lists.centos.org. Получено 2018-08-15.

внешняя ссылка