SÍLA9 - POWER9

SÍLA9
Obecná informace
Spuštěno2017
NavrhlIBM
Společný výrobce
Výkon
Max. procesor rychlost hodin4 GHz[1]
Mezipaměti
L1 mezipaměti32 + 32 KB na jádro[1]
Mezipaměť L2512 KB na jádro[1]
Mezipaměť L3120 MB na čip[1]
Mezipaměť L4přes Kentaura[1]
Architektura a klasifikace
Min. velikost funkce14 nm (FinFET )
Sada instrukcíNapájení ISA (Power ISA v.3.0 )
Fyzické specifikace
Jádra
  • 12 jader SMT8 nebo 24 jader SMT4 na zemřít[2][3][4]
Dějiny
PředchůdceSÍLA8
NástupceSÍLA 10
NAPÁJENÍ, PowerPC, a Napájení ISA architektury
NXP (dříve Freescale a Motorola)
IBM
IBM / Nintendo
jiný
Související odkazy
Zrušeno šedě, historický kurzívou

SÍLA9 je rodina superskalární, multithreading, symetrické multiprocesory založeno na Napájení ISA oznámeno v srpnu 2016 na Hot Chips konference.[2]Procesory založené na POWER9 se vyrábějí pomocí a 14 nm FinFET proces,[3] ve 12- a 24jádrových verzích, pro škálování a zvýšit aplikace,[3] a případně další varianty, protože architektura POWER9 je otevřená pro licencování a úpravy ze strany OpenPOWER Foundation členů.[5]

Druhý nejrychlejší superpočítač na světě, Summit, je založen na POWER9 a zároveň používá Nvidia Tesla GPU jako urychlovače.[6]

Design

Jádro

Jádro POWER9 se dodává ve dvou variantách, čtyřcestném vícevláknové jeden zavolal SMT4 a volal osmistranný SMT8.[1] Jádra SMT4 a SMT8 jsou podobná v tom, že se skládají z řady tzv plátky napájeny běžnými plánovači. Řez je základní 64bitové jednovláknové procesorové jádro s jednotkou zatížení (LSU), celočíselnou jednotkou (ALU) a vektorovou skalární jednotkou (VSU, dělá SIMD a plovoucí desetinnou čárku). A super-plátek je kombinace dvou plátků. Jádro SMT4 se skládá z 32KB Mezipaměť L1 (1 KB = 1024 bajtů), datová mezipaměť L1 32 KB, jednotka načítání instrukcí (IFU) a jednotka sekvenování instrukcí (ISU), která napájí dva super-řezy. Jádro SMT8 má dvě sady mezipamětí L1 a IFU a ISU pro napájení čtyř super-řezů. Výsledkem je, že 12jádrové a 24jádrové verze POWER9 se skládají ze stejného počtu řezů (každý 96) a stejného množství mezipaměti L1.

Jádro POWER9, ať už SMT4 nebo SMT8, má 12stupňové potrubí (o pět stupňů kratší než jeho předchůdce, SÍLA8 ), ale jeho cílem je zachovat taktovací frekvenci kolem 4 GHz.[1] Bude první, kdo začlení prvky Power ISA v.3.0 která byla vydána v prosinci 2015, včetně VSX-3 instrukce.[7] Design POWER9 je vyroben tak, aby byl modulární a používal se ve více variantách procesorů a používal se k licencování v jiném výrobním procesu než v IBM.[8] Na čipu jsou koprocesory pro kompresi a kryptografii, stejně jako velká mezipaměť eDRAM L3 s nízkou latencí.[3]

Škálovat / zvětšovat

  • IBM POWER9 TAK - varianta škálování, optimalizovaná pro duální zásuvka počítače s šířkou pásma až 120 GB / s (1 GB = 1 miliarda bajtů) k přímému připojení DDR4 paměť[1][3][8] (zaměřeno na vydání v roce 2017)
  • IBM POWER9 SU - varianta v měřítku, optimalizovaná pro čtyři a více zásuvek, pro velké NUMA stroje s šířkou pásma až 230 GB / s do vyrovnávací paměti[1][8] (používá signalizaci „25,6 GHz“ s rozhraním Link PowerAXON 25 GT / s[9])

Obě varianty POWER9 lze dodávat ve verzích s deaktivovanými některými jádry kvůli výnosy, jako takový Raptor Computing Systems nejprve prodával 4jádrové čipy, a dokonce i IBM zpočátku prodávala své systémy AC922 s ne více než 22jádrovými čipy, přestože oba typy čipů mají na jádrech 24 jader.[10][4]

I / O

Mnoho zařízení je on-chip pro pomoc s masivním off-chip I / O výkon:

  • The TAK varianta má integrované řadiče DDR4 pro přímo připojenou RAM, zatímco SU varianta použije off-chip Kentaur architektura představená s POWER8 zahrnuje vysoký výkon eDRAM L4 cache a řadiče paměti pro DDR4 RAM.[1][3]
  • The Bluelink propojení pro těsné připojení grafických koprocesorů z Nvidia (přes NVLink v.2 ) a OpenCAPI akcelerátory.[11]
  • Obecný účel PCIe v.4 připojení pro připojení pravidelných ASIC, FPGA a další periferní zařízení a také CAPI 2.0 a CAPI 1.0 zařízení určená pro POWER8.
  • Multiprocesor (symetrický víceprocesorový systém ) odkazy pro připojení dalších procesorů POWER9 na stejnou základní desku nebo do jiných těsně připojených skříní.

Typy čipů

Čipy POWER9 lze vyrobit se dvěma typy jader a v konfiguraci Scale Out nebo Scale Up. Jádra POWER9 jsou buď SMT4 nebo SMT8, s jádry SMT8 určenými pro PowerVM systémy, zatímco jádra SMT4 jsou určena pro systémy PowerNV, které nepoužívají PowerVM a převážně běží na Linuxu. S POWER9 mohou čipy vyrobené pro Scale Out podporovat přímo připojenou paměť, zatímco čipy Scale Up jsou určeny pro použití se stroji s více než dvěma paticemi CPU a používají vyrovnávací paměť.[12][1]

Čipy POWER9
PowerNVPowerVM
24 × jádro SMT412 × jádro SMT8
ŠkálováníNimbusneznámý
ZvýšitKupa

Moduly

IBM Portal for OpenPOWER uvádí tři dostupné moduly pro čip Nimbus, ačkoli varianta Scale-Out SMT8 pro PowerVM také používá modul / soket LaGrange:[13]

  • Sforza - 50 mm × 50 mm, 4 DDR4, 48 linek PCIe, 1 XBus 4B[14]
  • Monza - 68,5 mm × 68,5 mm, 8 DDR4, 34 linek PCIe, 1 XBus 4B, 48 linek OpenCAPI[15]
  • LaGrange - 68,5 mm × 68,5 mm, 8 DDR4, 42 linek PCIe, 2 XBus 4B, 16 linek OpenCAPI[16]

Moduly Sforza používají a pole pozemní sítě (LGA) 2601pinová zásuvka.[17]

Systémy

Systémy Raptor Computing / Raptor Engineering

Talos II - dvousoketová pracovní stanice / serverová platforma využívající procesory POWER9 SMT4 Sforza;[18] k dispozici jako 2U server, 4U server, tower nebo EATX základní deska. Prodáváno jako bezpečné a vlastníkem ovladatelné volný, uvolnit a open-source software a firmware. Zpočátku dodáváno se 4 jádry,[19] 8jádrový,[20] 18jádrový,[21] a 22jádrový[22] možnosti čipů, dokud nejsou k dispozici čipy s více jádry.[23][24]

Talos II Lite - jednopaticová verze základní desky Talos II, vyrobená ze stejné desky plošných spojů.[25]

Kos - jednoduchá zásuvka microATX platforma využívající procesory SMT4 Sforza (varianta 130 W), 4–22 jader, 2 sloty RAM (podpora až 256 GiB celkový)[26]

Partnerství Google – Rackspace

Barreleye G2 / Zaius - serverová platforma se dvěma zásuvkami využívající procesory LaGrange;[18] oba podvozky Barreleye G2 a Zaius používají základní desku Zaius POWER9[27][28][29]

IBM

Napájecí systémy AC922 - 2U, 2 × POWER9 SMT4 Monza, až 6 × GPU Nvidia Volta, 2 × CAPI 2.0 připojené akcelerátory a 1 TB DDR4 RAM. AC je zkratka pro Accelerated Computing; tento systém je také známý jako „Witherspoon“ nebo „Newell“.[18][30][31][32][33]

Energetické systémy L922 - 2U, 1–2 × POWER9 SMT8, 8–12 jader na procesor, až 4 TB DDR4 RAM (1 TB = 1024 GiB), běží PowerVM Linux.[34][35]

Energetické systémy S914 - 4U, 1 × POWER9 SMT8, 4–8 jader, až 1 TB DDR4 RAM, běží PowerVM AIX /IBM i / Linux.[34][35]

Power Systems S922 - 2U, 1–2 × POWER9 SMT8, 4–10 jader na procesor, až 4 TB DDR4 RAM, PowerVM se systémem AIX / IBM i / Linux.[34][35]

Power Systems S924 - 4U, 2 × POWER9 SMT8, 8–12 jader na procesor, až 4 TB DDR4 RAM, PowerVM se systémem AIX / IBM i / Linux.[34][35][36]

Energetické systémy H922 - 2U, 1–2 × POWER9 SMT8, 4–10 jader na procesor, až 4 TB DDR4 RAM, běží PowerVM SAP HANA (v systému Linux) s AIX / IBM i až na 25% systému.[34][35][37]

Energetické systémy H924 - 4U, 2 × POWER9 SMT8, 8–12 jader na procesor, až 4 TB DDR4 RAM, PowerVM se systémem SAP HANA (na Linuxu) s AIX / IBM i až na 25% systému.[34][35][37]

Energetické systémy E950 - 4U, 2–4 × POWER9 SMT8, 8–12 jader na procesor, až 16 TB vyrovnávací paměť DDR4 RAM[38]

Energetické systémy E980 - 1–4 × 4U, 4–16 × POWER9 SMT8, 8–12 jader na procesor, až 64 TB vyrovnávací paměti DDR4 RAM[39]

Výpočet tučňáků

Magna PE2112GTX - 2U, dvousoketový server pro vysoce výkonné výpočty pomocí procesorů LaGrange. Vyrobeno společností Wistron.[40]

Superpočítače IBM

Oplatka POWER9 s certifikáty TOP500 pro Summit & Sierra

Summit a Sierra - The Ministerstvo energetiky Spojených států dohromady s Národní laboratoř v Oak Ridge a Lawrence Livermore National Laboratory smluvní IBM a Nvidia postavit dva superpočítače, Summit a Sierra, jsou založeny na procesorech POWER9 ve spojení s Nvidia Volta GPU. Tyto systémy by měly být online v roce 2017.[41][42][43] Sierra je založena na výpočetním uzlu IBM Power Systems AC922.[31]První regály summitu byly dodány do národní laboratoře Oak Ridge dne 31. července 2017.[44]

MareNostrum 4 - Jeden ze tří klastrů v bloku rozvíjejících se technologií čtvrtého MareNostrum superpočítač je cluster POWER9 s GPU Nvidia Volta. Očekává se, že tento cluster po instalaci poskytne více než 1,5 petaflops výpočetní kapacity. Existuje blok nových technologií MareNostrum 4, který testuje, zda by nový vývoj mohl být „vhodný pro budoucí verze MareNostrum“.[45]

Podpora operačního systému

Stejně jako u předchůdce je POWER9 podporován FreeBSD,[46] IBM AIX, IBM i, Linux (běží s PowerVM i bez něj) a OpenBSD[47].

Implementace podpory POWER9 v Linuxové jádro začala s verzí 4.6 v březnu 2016.[48]

Red Hat Enterprise Linux (RHEL), SUSE Linux Enterprise (SLES), Debian GNU / Linux, a CentOS jsou podporovány od srpna 2018.[49][50][51][52]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i j k Big Blue se zaměřuje na oblohu silou 9
  2. ^ A b Shah, Agam (2016-08-23). „24jádrový čip IBM Power9 od společnosti IBM: 5 věcí, které potřebujete vědět“. PCWorld.
  3. ^ A b C d E F McCredie, Brad (duben 2016). „OpenPOWER and the Roadmap Ahead“ (prezentace). OpenPOWER Foundation.
  4. ^ A b Morgan, Timothy Prickett (05.12.2017). „Power9 to the People“. Další platforma. čip Nimbus Power9 použitý v AC922 je modul s jedním čipem, který má na jádru 24 jader. Stroje Summit a Sierra založené na AC922 dostávají 22 jádrových verzí čipů ... IBM by později, s vylepšením výnosů Power9, mohla přidat možnost 24 jader.
  5. ^ Williams, Chris (07.04.2016). „Power9: Google dává Intelu migraci chip-flip, IBM se pokouší nalákat velký byznys“. Registrace.
  6. ^ https://www.ornl.gov/news/ornl-launches-summit-supercomputer
  7. ^ Přidejte plnou podporu binutilů Power ISA 3.0 / POWER9
  8. ^ A b C Vyhlídky na revoluci Power9
  9. ^ „Procesor IBM POWER9 Scale Up“ (PDF). AXON @ 25,6 GHz vs DDR4 @ 3200 MHz
  10. ^ 2017, (c) Raptor Engineering, LLC 2009 -. „Raptor Computing Systems :: CP9M01 Intro“. www.raptorcs.com. Citováno 2017-11-17.CS1 maint: číselné názvy: seznam autorů (odkaz)
  11. ^ NVLink 2.0 Nvidia se poprvé objeví na serverech Power9 příští rok
  12. ^ Stuecheli, Jeff (26. ledna 2017). „Webinar POWER9“ (Záznam videa / diapozitivy). Virtuální skupina uživatelů AIX. - Diapozitivy (PDF) - Stránka AIX VUG má odkazy na snímky a video
  13. ^ Gangidi, Adi. „Dovolte mi komentovat LaGrange POWER9“. Cvrlikání.
  14. ^ IBM Portal pro OpenPOWER - POWER9 - modul Sforza
  15. ^ IBM Portal pro OpenPOWER - POWER9 - modul Monza
  16. ^ IBM Portal pro OpenPOWER - POWER9 - modul LaGrange
  17. ^ „Uživatelská příručka k základní desce T2P9D01“ (pdf). Výpočetní systémy Raptor. 2018.
  18. ^ A b C Raptor Computing Systems Wiki - OpenPOWER
  19. ^ "Výpočetní systémy Raptor :: CP9M01". www.raptorcs.com. Citováno 2018-03-03.
  20. ^ "Výpočetní systémy Raptor :: CP9M02". www.raptorcs.com. Citováno 2018-03-03.
  21. ^ "Výpočetní systémy Raptor :: CP9M06". www.raptorcs.com. Citováno 2018-03-03.
  22. ^ "Výpočetní systémy Raptor :: CP9M08". www.raptorcs.com. Citováno 2018-05-20.
  23. ^ „Výpočetní systémy Raptor :: TL2WK2“ (Popis výrobku). Výpočetní systémy Raptor.
  24. ^ „Výpočetní systémy Raptor :: Často kladené otázky“. www.raptorcs.com. Citováno 2017-11-17.
  25. ^ „Základní deska Talos II Lite“. Citováno 2018-06-29.
  26. ^ „Základní deska Blackbird ™ (pouze deska)“. www.raptorcs.com. Citováno 2019-02-01.
  27. ^ Zipfel, John; Lippert, Rob. „Představujeme Zaius, Google a otevřený server Rackspace se systémem IBM POWER9“ (příspěvek na blogu). Blog Google Cloud Platform. Google.
  28. ^ Lippert, Rob; Sullivan, Aaron; Gangidi, Adi; Yeh, Poly (07.12.2016). „Specifikace šasi Zaius / Barreleye G2, základní deska, napájecí zdroj Lunchbox - revize 0.5.3“ (pdf). Github. Otevřete výpočetní projekt.
  29. ^ Sullivan, Aaron (08.03.2017). „Nejnovější na našem serveru Zaius / Barreleye G2 Open Compute-OpenPOWER“ (příspěvek na blogu). Oficiální blog Rackspace. Rackspace.
  30. ^ David Bader - Twitter
  31. ^ A b Jak můžete zrychlit s OpenCAPI dnes!
  32. ^ Server IBM Power System AC922 (8335-GTG) vám pomůže využít průlomový zrychlený výkon AI, HPDA a HPC pro rychlejší získání informací
  33. ^ „IBM Power System AC922 - Podrobnosti - Spojené státy“. IBM Marketplace. 6. prosince 2017.
  34. ^ A b C d E F https://www.theregister.co.uk/2018/02/14/ibm_power9_servers/ Big Blue zvyšuje úroveň serverového sextetu pomocí POWER9 pro IBM i, AIX, HANA, Linux
  35. ^ A b C d E F https://www.nextplatform.com/2018/02/15/ins-outs-ibms-power9-zz-systems/ Nápady a výhody systémů IBM Power9 ZZ
  36. ^ Griffiths, Nigel (14. února 2018). „První pohled na IBM POWER9 Scale-Out S924“ (video). Youtube.
  37. ^ A b Morgan, Timothy Prickett (14. února 2018). „IBM i konečně získá Power9 - IT Jungle“. IT džungle.
  38. ^ „Datový list IBM Systems Hardware IBM Power System E950“ (PDF).
  39. ^ „Datový list IBM Systems Hardware IBM Power System E980“ (PDF).
  40. ^ Hill, Thomas (15. 11. 2017). „@PenguinHPC předvádí výsledky skutečné otevřené spolupráce s jejich nejnovějším systémem # POWER9 #openpower #hpc # SC17pic.twitter.com / HdEHQ0vwNi“. Cvrlikání. Citováno 16. listopadu 2017.
  41. ^ NVIDIA Volta, IBM POWER9 Land Contracts for New US Government Supercomputers
  42. ^ Domovská stránka summitu ORNL
  43. ^ Lawrence Livermore podepisuje smlouvu s IBM
  44. ^ ORNL staví nejchytřejší superpočítač na světě
  45. ^ „MareNostrum“. BSC-CNS. Barcelonské superpočítačové centrum. Citováno 30. října 2017.
  46. ^ „Revize FreeBSD zavádějící identifikátor CPU POWER9 do systému“. svnweb.freebsd.org. Citováno 2018-10-11.
  47. ^ „Jsou k dispozici první snímky powerpc64“. Citováno 2020-07-07.
  48. ^ „Linux 4.6 začíná položit základy pro POWER9“. Phoronix. 18. března 2016.
  49. ^ „Red Hat Enterprise Linux 7.4 pro IBM Power LE (POWER9) - Poznámky k verzi - Zákaznický portál Red Hat“. access.redhat.com. Citováno 2017-11-17.
  50. ^ "PPC64 - Debian Wiki". wiki.debian.org. Citováno 2017-11-17.
  51. ^ "SUSE Linux Enterprise Server pro POWER | SUSE". www.suse.com. Citováno 2017-11-17.
  52. ^ „Vydání pro CentOS Linux 7 (1804) na POWER9 (ppc64le)“. lists.centos.org. Citováno 2018-08-15.

externí odkazy