Power生态扩展加速,谁是强大的后盾?
Google的大规模资料中心正准备好从英特尔(Intel)的x86架构转向IBM Power伺服器;同时,该公司也为转向ARM伺服器准备就绪;然而,这条道路其实还没有走多远。
在日前于美国加州圣荷西举行的OpenPower Summit 2016,展示了近60种OpenPower系统,数量较去年多好几倍。另一方面,Google也已为转向Power伺服器架构做好了准备,将大多款Google App和基础架构软体移植到两年前开发的Power8伺服器。
Google平台部门工程技术经理Maire Mahony表示,"对于优秀的软体开发人员来说,使用Power伺服器只需修改设定档中的一个标示就可以了。"Maire Mahony负责Google的资料中心硬体,他同时也是OpenPower Foundation总监。
Google目前正与一家小型资料中心服务供应商Rackspace合作,共同设计Power9伺服器。这款被称为Zaius的伺服器(参考图1)将使用两颗Power9晶片、32个支援第4代PCI Express的DDR4 DIMM插槽和插座,以及IBM的CAPI介面和Nvidia的NVLink互连介面。这是一种为48V机架设计的48V伺服器。
Google和Rackspace透露双方正合作开发一种双插座的IBM Power9伺服器
在这次大会上,IBM首次介绍了Power9的发展蓝图。这款处理器将搭载24个最新设计的核心、最新版的CAPI和NVLink互连,以及IBM尚未正式发布的全新25Gbit/s互连介面(如图2)。
Power9有两种款式,一种使用直连记忆体,用于大型资料中心实现向外扩展丛集,另一种使用缓冲记忆体,用于大企业的向上扩展系统。Power9处理器即将投片,预计将采用Globalfoundries的14nm制程制造,在2017年底上市。
Google并未自行搭建Power8伺服器,移植大多数的软体只是为了在与英特尔议价时能有更多的话语权。Google平台部门资深总监Gordon MacKean表示,"这牵涉到掌握着所有可用的技术,然后选择最佳性价比的技术加以部署,最终实现最佳的平台化。"
Google也在其实验室中准备了ARM硬体,并将一些软体移植到这些硬体上。然而,MacKean表示,"我认为在使用ARM方面有点落后,而在使用Power时倒是遥遥领先。"但他并未披露移植所采用的ARM硬体细节。
"我们将继续观察整体情况??针对实际部署,你在任何时间点都必须准备好‘扣扳机’",MacKean说道。
MacKean补充道,"每一种平台间都会彼此跨越,就像AMD/英特尔时代一样??如今,竞争表现在指令集架构上,因此情况更加复杂,但我们会全力以赴??尤其现在还有Open Compute可以使用,因而带来更多选择。"他并透露,Google在今年稍早加入了Facebook主导的开放源码硬体小组。
Power和Open Power发展蓝图
IBMPower9处理器包含尚未发布的全新25G互连介面
IBM的Power发展蓝图(图3)包含了将在2018至2020年间采用10nm和7nm节点制造的各种Power8和Power9晶片计画。另外,协助成立Open Power小组的IBM院士兼Power开发副总裁Brad McCredie透露,IBM还计画在2020年后开发一种全新的架构。
从PowerPC开始就一直在研究IBM处理器的McCredie强调,"几年来,我们至少都有一个人在负责Power 10??,而且我们经常开会,积极地执行既定计划。"
Power9采用的最新加速器互连仍然是个谜。就像Nvidia NVLink2.0一样,它可作业于最高达25Gbit/s的速率。但本质上是否就是CAPI 2.0或与其一致则无法确定。
IBM开发CAPI的部份原因在于需要一种比PCI Express更快的介面,而且不至于在传输层造成负担。McCredie只说这种新的互连就像任何介面一样,关注的是提高频宽和缩小延迟等扩展功能。
IBM已经在研发即将于2020年后推出的Power10架构
在I/O方面,Power9"将是首款支援PCI Gen 4的首款处理器,我们已经走在PCI SIG标准委员会的前面,不久即将投产了。"McCredie指出,从技术角度来看,Gen 4规格最早要到今年年底才会发布。
在致力于开放IBM Power架构约两年后,只出货了大约6种未加上IBM商标的伺服器设计。另外,IBM在CAPI互连方面有6家合作夥伴,至今出货约20种不同可插入CAPI互连介面的电路板。
"微处理器设计非常昂贵、耗时且难度大。"McCredie在大会中表示,"开放汇流排的影响较设计微型单元更大,因为围绕汇流排存在许许多多的创新。"
在今年的高峰会上,IBM也宣布同时开放Power记忆体汇流排。开放的目的在于当推出新的储存级记忆体与记忆体堆叠时,让开发人员更易于打造新的主记忆体系统类型。
这种记忆体汇流排规格目前处于0.2版草案阶段,预计在今年底可能推出最终版。Open Power技术工作组主席Jeff Brown表示,它可以帮助开发人员"在前端增加处理功能,让他们不必担心Power记忆体到主机介面之间如何作业。"
Open Power技术工作组最近还完成了连接CAPI元件和Linux的软体介面任务。去年,该工作组成立了其他的一些工作组,包括研发最新25G介面的工作组。