IBM lança processador Power8 e agita o mercado de servidores

Publicado em 28/08/2013 às 15:56 | 31563 leituras

Com lançamento de novo processador, IBM mostra novamente à indústria de microprocessadores "como a banda toca"!


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Apesar de ser construído usando estruturas de 22 nm, o Power8 mede gigantescos 650 mm².


A IBM usou a conferência Hot Chips, que este ano voltou a ser realizada no pitoresco campus da Universidade de Stanford, para fazer o lançamento do seu novo processador da família Power, agora na sua 8ª geração. A impressão que ficou após a apresentação é de que a IBM mostrou mais uma vez à indústria de processadores “como é que a banda toca”: cada um dos 12 núcleos do processador tem 512 KB de cache L2. Outros 96 MB de cache L3 são compartilhado entre os núcleos. E por fim, 128 MB de eDRAM funcionam como cache L4. Estes, no entanto, não ficam no próprio processador, mas em oito chips de buffer de memória.


Cada um desses chips com seu cache de 16 MB armazena os acessos a até quatro módulos de memória. Se usarmos módulos de 32 GB de chips DDR3-1600, pode-se atingir até 1 TB de RAM – entenda-se: por soquete de CPU! A taxa de transferência máxima teórica chega, portanto, a 410 GB/s. No entanto, de acordo com a IBM, desse valor teórico “apenas” um máximo de 230 GB/s chegam continuamente ao Power8.




Cada um dos oito buffers de memória contribui com 16 MB.


Mas é no interior do processador que as taxas de transferência disparam de verdade: cada núcleo pode buscar até 256 GB de dados por segundo do cache L2, e escrevê-los de volta a uma taxa de pelo menos 64 GB/s. Entre os caches L2 e L3 os dados fluem em qualquer direção a uma taxa de 128 GB/s. Se considerarmos esses valores para os 12 núcleos de maneira aproximada, o processador atinge taxas de transferência de 4 TB/s para o cache L2 e de 3 TB/s cache L3. O chip de interconexão (“Interconnect Chip”) consiste de um número indeterminado de segmentos, cada um dos quais capazes de transferir 150 GB/s em cada direção.


Ao contrário de seu antecessor (o Power7), o novo Power8 se comunica diretamente com os periféricos via PCI Express. A IBM não é divulgou quantas conexões PCIe 3.0 o chip oferece, mas “deu uma cutucada” proposital na Intel com a observação de que o Power8 dispõe de um regulador de tensão integrado por núcleo (do inglês, IVR – Integrated Voltage Regulator), ao contrário da microarquitetura Haswell, que oferece um IVR só para todos os núcleos. Vale lembrar, entretanto, que os núcleos Haswell individuais são capazes de se desconectar completar completamente da fonte de tensão quando entram em hibernação, e que nesse caso o IVR ainda fornece tensões separadas para diferentes áreas do chip.




Cada núcleo tem 512 KB de cache L2. Os 12 bancos de cache L3, cada um com 8 MB, são usados conjuntamente por todos os núcleos do processador.


Todos estes números impressionantes devem ser refletidos em um melhor desempenho: em uma comparação com o Power7, o Power8 entrega o dobro de capacidade de processamento, parte da qual provém do aumento do número de núcleos disponíveis no processador de 8 para 12. Mas os núcleos individuais também ganharam mais inteligência. Eles agora são capazes de fornece 1,6 vezes mais desempenho em operações single-threaded e o dobro em operações multi-threaded. Para isso, cada núcleo é capaz de lidar com até oito threads simultaneamente (em vez de quatro anteriormente).


No entanto, a IBM não revela, sob quais frequências de clock a comparação acima foi realizada. O Power7 tem clock variando entre 2,4 e 4,25 GHz. O clock do Power8 é indicado apenas em uma nota em um slide da apresentação, segundo a qual algumas das taxas de transferência foram atingidas a uma frequência de de clock de 4 GHz. A IBM também não comentou nada sobre o TDP (Thermal Design Power, que serve para indicar a quantidade máxima de energia que um sistema de refrigeração deve dissipar) do novo processador. O TDP do Power7 gira em torno de 200 W.




A IBM promete para o Power8 nada menos do que o dobro de desempenho na comparação com o Power7.


O chip de 650 milímetros quadrados do Power8 é construído com estruturas de 22 nm em wafers de SOI (Silicon on Insulator) e deve estar disponível em servidores IBM a partir de 2014. A empresa também pretende oferecer o novo processador sob os termos de licenciamento da iniciativa OpenPOWER, permitindo que vários fabricantes sejam capazes de criar seus próprios servidores e equipamentos de rede e armazenamento baseados na arquitetura Power, usando um modelo de desenvolvimento colaborativo baseado em parcerias, de modo similar ao que é possível fazer hoje com a arquitetura x86. Os primeiros membros dessa iniciativa, lançada no dia 06 de agosto de 2013, são: Google, Mellanox (fornecedor líder de redes e infiniband para servidores e sistemas de armazenamento para data centers), Tyan (um fabricante de placas-mãe para computadores) e NVIDIA. O objetivo do consórcio OpenPOWER é criar um ecossistema que congregue hardware e desenvolvedores de software, de modo a impulsionar a inovação na computação em nuvem.




Os núcleos isoladamente também ganharam em inteligência e são capazes de processar até 8 oito threads simultaneamente.


De acordo com Henrique von Atzingen do Amaral, executivo da divisão Power, e Antonio Carlos Navarro, gerente de produto da divisão Power, ambos da IBM Brasil, o lançamento do Power8 reafirma a importância que a IBM dá ao mercado mundial de microprocessadores. “A empresa está na briga pelo mercado de servidores, e a plataforma Power já tem atualmente um custo menor do que os para a plataforma x86, cujos preços tendem a aumentar com a queda no volume de vendas mundial de PCs para uso doméstico. Essa plataforma é basicamente um ambiente para Linux, e já tem atualmente, mesmo nas máquinas Power7+, relação custo/desempenho mais vantajosa que sistemas de arquitetura x86 na mesma faixa de preço. Com a chegada de sistemas Power8, essa vantagem competitiva deverá chegar a um nível ainda maior”, declarou Amaral.




Evolução da família de processadores IBM Power desde 2004.

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