Na konferencji Hot Chips IBM zaprezentował pierwszy w historii dwuarchitekturowy procesor mainframe. Każdy z 11 rdzeni może dynamicznie przełączać się między trybem Arm a tradycyjnym trybem Z, co otwiera drogę do uruchamiania obok siebie oprogramowania misji krytycznej i aplikacji z ekosystemu Arm. Premiera systemów nowej generacji IBM Z i LinuxONE planowana jest na około 2028 rok.
IBM ogłosił na dorocznej konferencji Hot Chips pierwszy w historii dwuarchitekturowy procesor mainframe. Układ zasili następną generację systemów IBM Z i LinuxONE. Kluczowa zmiana dotyczy rdzeni: każdy z 11 rdzeni może dynamicznie przełączać się między zestawem instrukcji IBM a architekturą Arm. Mechanizm opiera się na otwartym hipervisorze KVM.
Pierwszy dwuarchitekturowy rdzeń przełącza się w nanosekundach
Tina Tarquinio (chief product officer for IBM Z i LinuxONE) nie kryła entuzjazmu przed ogłoszeniem:
Jako entuzjaści technologii po obu stronach jesteśmy naprawdę podekscytowani tym, co uważam za jeden z najpotężniejszych dostępnych komercyjnie procesorów dwuarchitekturowych.
Christian Jacobi (IBM Fellow i chief technology officer of IBM Systems Development) wyjaśniał, jak działa dwuarchitekturowy projekt:
Na tym chipie znajduje się 11 rdzeni, a każdy rdzeń może dynamicznie przełączać się między trybem oprogramowania Arm a tradycyjnym trybem oprogramowania Z. Dzięki temu możemy uruchamiać oprogramowanie korporacyjne o krytycznym znaczeniu bezpośrednio obok, na tym samym chipie, znacznie szerszego ekosystemu oprogramowania aplikacji Arm.
Odpowiadając na pytanie o koszt przełączania, Jacobi podał konkretną skalę:
To przełączenie zajmuje mniej więcej nanosekundę. Ponieważ w obrazie wirtualnym działa się przez wiele milisekund, narzut przełączania amortyzuje się do zera praktycznie nie ma żadnego wpływu.
IBM zrezygnował z prostszego projektu z odrębnymi rdzeniami Arm, bo jak tłumaczył Jacobi nie spełniałby on oczekiwań klientów:
Tak naprawdę nie odpowiadamy na ich potrzeby, jeśli mamy tylko kilka, powiedzmy, luźno podłączonych rdzeni Arm w rogu chipa. To musiało być głęboko zintegrowane z projektem całego systemu, aby miało tę samą jakość usług, do której klienci są przyzwyczajeni.
Procesor wykonano w procesie 2 nm, a bazowa częstotliwość rdzeni przekracza 5,7 GHz. Christian Jacobi komentował ten parametr:
To naprawdę, naprawdę szybko w porównaniu z tym, co zwykle oferuje branża. To kolejny przykład, że technologia mainframe nie jest starą technologią. To bardzo nowoczesna, wiodąca technologia.
Na chipie znalazły się akceleratory AI do wykrywania oszustw oraz dedykowana jednostka przetwarzania danych do akceleracji I/O. Pełne systemy będą skalować się do setek rdzeni i dziesiątek terabajtów pamięci.
Arm obok z/OS: klienci uruchomią binarne pliki Arm bez modyfikacji
Dwuarchitekturowy procesor pozwala uruchamiać obok siebie oprogramowanie o krytycznym znaczeniu, takie jak z/OS, oraz szeroki ekosystem aplikacji Arm, w tym frameworki AI. Firma podkreśla, że nowe możliwości Arm są w 100% zgodne binarnie.
Tina Tarquinio wyjaśniała motywację stojącą za tak fundamentalną zmianą:
Bez względu na to, jak dobry jest nasz zespół ekosystemu, nigdy nie bylibyśmy w stanie współpracować ze wszystkimi i przenieść ich wszystkich. Jest wielu producentów niezależnego oprogramowania, więc chcieliśmy wykonać fundamentalny, duży krok naprzód. Z technologicznego punktu widzenia poszliśmy na całość.
Jak dodała, klienci nie prosili wprost o dwuarchitekturę, ale o szybsze wdrażanie różnych obciążeń:
Nie powiedziałabym, że nasi klienci mówili: “Czy możecie stworzyć środowisko dwuarchitekturowe?” Ale mówili: “Pomóżcie mi uruchamiać te obciążenia otaczające albo różne typy obciążeń szybciej, aby szybciej trafiały na rynek.”
Christian Jacobi zapewniał, że nowe możliwości Arm są w pełni kompatybilne z istniejącym oprogramowaniem:
Nowe możliwości Arm są zaprojektowane tak, aby były w 100% zgodne binarnie. Jeśli na przykład masz Red Hat Linux dla Arm i aplikacje działające na Red Hat Linux dla Arm, będą one działać na tym systemie bez modyfikacji.
Współpracę IBM z Arm Jacobi ocenił krótko:
Bardzo dobre partnerstwo. Również bardzo solidne partnerstwo inżynieryjne.
Współpraca IBM i Arm została ogłoszona w kwietniu. Przedstawiciel Arm, Mohamed Awad (executive vice president for cloud AI w Arm), widzi w tym ogłoszeniu szerszy trend:
W miarę skalowania sztucznej inteligencji coraz większa część krajobrazu obliczeniowego zbiega się wokół Arm. Wprowadzenie obliczeń Arm i ich ekosystemu oprogramowania na te platformy rozszerzy ten impet na infrastrukturę korporacyjną o krytycznym znaczeniu, dając organizacjom większy wybór we wdrażaniu AI.
Według szacunków Arm blisko połowa mocy obliczeniowej dostarczanej do głównych hyperscalerów w 2025 roku opierała się na tej architekturze, a globalna społeczność liczy ponad 22 miliony programistów.
“Duże i”, a nie “albo”: roadmapa na 10 15 lat i nowy akcelerator Spyre
IBM podkreśla, że nowa architektura nie oznacza rezygnacji z tradycyjnego zestawu instrukcji. Firma utrzymuje mniej więcej trzyletni cykl produktowy; premiera nowego układu planowana jest około 2028 roku jako następca modelu z17, który zadebiutował w drugim kwartale 2025 roku.
Tina Tarquinio stanowczo odpowiadała na obawy o przyszłość tradycyjnej architektury:
To jest duże “i”. To nie jest “albo”. Mam roadmapę, która sięga 10 lub 15 lat systemów sprzętowych. Wiele naszych zespołów pracuje nad tym kolejnym systemem; wiele pracuje również nad tym po nim i nad następnym.
Christian Jacobi przypominał, że mainframe od dawna ewoluuje:
Tradycyjny mainframe, który mamy dzisiaj jako system z17, nie jest po prostu szybszą wersją tego, co zbudowaliśmy 25 lat temu. Nie mieliśmy powszechnych możliwości szyfrowania. Nie mieliśmy możliwości AI na procesorze. Dodanie możliwości Arm to kolejna duża iteracja w tej ciągłej ewolucji.
Równolegle IBM zaprezentował następną generację akceleratora AI Spyre do obsługi dużych modeli językowych w przepływach agentowych. Christian Jacobi mówił o jego możliwościach:
Wprowadzamy również znacznie wydajniejszy chip, który jest w stanie uruchamiać duże modele językowe do przepływów agentowych.
Akcelerator Spyre będzie wyposażony w pamięć o wysokiej przepustowości. Tina Tarquinio zapewniała, że program nie jest jedynie projektem koncepcyjnym:
To więcej niż bycie na desce kreślarskiej. Pracujemy pełną parą nad całym systemem.
Pytana, dlaczego klienci mieliby wybrać mainframe zamiast chmury, wskazała na niezawodność:
Mówimy o ośmiu dziewiątkach dostępności to 0,3 sekundy przestoju rocznie. Jeśli prowadzisz księgę główną, jeśli uruchamiasz wykrywanie oszustw, jakiekolwiek aplikacje o krytycznym znaczeniu, tego właśnie chcesz.
Podsumowując znaczenie nowego procesora, dodała:
Wprowadzenie czegoś, co naprawdę będzie pierwszym tego typu rozwiązaniem w produkcji, po raz kolejny pokazuje, do czego IBM jest zdolny z technologicznego punktu widzenia.