IBM Power mot Itanium, Xeon og AMD64 (del 1)


OpenPower 720 - rackmontérbar

Introduksjon

Power5 representerer en spennende konkurrent til SPARC, AMD64 og Intels nye 64-bits Xeon-prosessor. I tillegg kan IBM vise seg å stjele mange potensielle kunder fra Intels IA64-plattform – Itanium. IBM har publisert Power-arkitekturen under åpen lisens, noe som selvsagt oppfattes som meget politisk korrekt. Dette vil trolig også gi positive salgsvirkning ettersom det globale markedet stadig styres mer mot løsninger der man kjører åpne standarder.

Power-prosessoren er ikke et nytt produkt som først nå har dukket opp i IBMs produktportefølje. Forgjengerne har gjort en meget god jobb i diverse Apple-maskiner, men Power5 har definitivt utvidet bruksområdet. Prosessoren kan gjøre samme oppgaver som dagens servere med AMD/Intel-prosessor til 20 000 norske kroner, men skalerer også til cluster-systemer og SAN i millionklassen.

Det finnes tusenvis av serverleverandører som baserer sine systemer på Xeon EM64T eller AMD64. IBM har derfor en mektig oppgave foran seg når de skal overbevise både små og store bedrifter om å kjøpe OpenPower-servere istedet for å gå tradisjonelle kanaler.

Novell vil trolig spille en stor rolle i IBMs suksess med Power5 ettersom serverne er sertifisert for SUSE Linux og de to selskapene ønsker å dra nytte av hverandre for å øke sin innflytelse i markedet. For kort tid siden ble det annonsert at Novell og IBM har gått sammen om et felles initiativ med sikte på å sette fart i utvikling og sertifisering av applikasjoner fra selvstendige programvareleverandører (ISVer) basert på SUSE Linux.

IBM vil nok møte stor skepsis med å dra Power-arkitekturen inn i nye områder og må kjempe i et meget godt etablert marked. Teknologi som virtualisering er på full vei inn i x86-segmentet, men hos IBM er denne allerede godt etablert og tilbys også gjennom Power5.

Prosessorens arkitektur

En stor fordel med Power5 er det faktum at IBM er ekstremt tidlig ute med teknologi som ikke vil bli innført fra konkurrentene med full kraft før i 2006. Virtualisering er en teknikk som har vært tilgjengelig med programvare fra blant annet Vmware i mange år. Power5 støtter virtualisering direkte på hardwarenivå og kan dermed by på mange fordeler.

På Power5 kan man kjøre flere operativsystemer samtidig og dele ut ressurser basert på behov. Poenget er å kunne utnytte de samlede ressursene i maskinen best mulig og dermed skape et kostandseffektivt miljø. Med såkalt mikropartisjonering kan man dele opp fire prosessorkjerner i opptil 40 separate systemer og la hver av disse få tilgang til en dedikert bit av prosessoren.

Betegnelsene “Micro-Partitioning” og “Virtual Ethernet” samles under ett enkelt merkenavn, “Advanced OpenPower Virtualization”.

En annen teknisk finurlighet som gir Power5 en kjempefordel er dobbelkjernedesignet - som også i disse dager rulles ut hos AMD og Intel. I praksis betyr dette at man har et 2-veis system på én prosessorsokkel, noe som gir en enorm ytelsesfordel. Hver kjerne kan eksekvere to samtidige tråder ved hjelp av SMT.

“Simultaneous Multi-Threading” er en teknologi som finnes på Power4 og ble videreført på Power5. Prinsippet gir mulighet til å eksekvere instruksjoner fra to tråder på samme tidspunkt. Denne teknikken gjerne kan sammenlignes med Hyper-Threading som finnes på Intel Xeon, men påstås å være noe mer intelligent når den analyserer mulig optimalisering av tråden. Intel mener at Hyper-Threading øker ytelsen ca. 30 prosent – IBM SMT gir trolig enda mer krutt.

Ved hjelp av “Dynamic Resource Balancing” kan systemet sette prioritet på de ulike trådene og sette til side de som senker hastigheten på SMT. Dette kan også benyttes til å kalkulere effektforbruk og varmeutvikling.
Power5 har integrerte minnekontrollere på prosessorene og i tillegg sitter minnebrikkene direkte på prosessorkortet. Intel Xeon og Itanium benytter fortsatt eksterne minnekontrollere, mens AMD64 har integrert kontroller på prosessoren. Både hos AMD og Intel sitter minnebrikkene på hovedkortet.

Størrelsen på cache (hurtigminne) vekker utvilsomt oppsikt på Power5. IBM har integrert 1,92 MB L2 cache, som deles av de to kjernene. Data som blir gjort tilgjengelig for den ene prosessorkjernen er dermed også øyeblikkelig aksesserbar for den andre kjernen. Denne typen minne er betraktlig raskere å aksessere enn RAM og gir stor ytelsesfordel.

I skrivende stund kan hverken Intel Xeon, Itanium 2, AMD Opteron eller Sun UltraSparc IV måle seg med tanke på L2-cache.

Hver prosessorkjerne i Power5 har sin egen L3-cache på svimlende 36 MB. Dette hurtigminnet er på langt nær like raskt som L2-cache, men representerer allikevel enorm ytelsesforskjell fra å aksessere RAM ettersom veien til L3-cache går gjennom en direkte link.


Overordnet struktur på en Power5-prosessor

Teknisk oppsummering

Støtte for virtualiseringsteknologi og mikropartisjonering
Doblbelkjernedesign
SMT – eksekvere 2 tråder samtidig pr. kjerne
“Dynamic Resource Balancing” - optimalisert trådeksekvering
Integrert minnekontrollere til hver kjerne
Bakoverkompatibel med Power4
Støtter hastigheter opptil 3 GHz
Bygget med 130 nm teknologi

Power5 er basert på RISC-design og bruker dermed samme teknikk som de fleste andre konkurrenter. Intel Itanium 2 bruker imidlertid et helt annet design og man kan derfor si at krigen mellom de to arkitekturene representerer mer enn bare to prosessorer, men en hel tankegang.

Teknisk sett er det ingen tvil om at IBM har lagt gullegget med Power5. Hverken Intel eller AMD kommer til å svare med samme tekniske finesser før om flere måneder og direkte konkurrerende prosessorer vil neppe ankomme markedet i større skala før til neste år.

Power5 danner blant annet grunnlaget for de meget aktuelle OpenPower-systemene som vil bli beskrevet senere i artikkelen.

Norges beste mobilabonnement

Juni 2017

Kåret av Tek-redaksjonen

Jeg bruker lite data:

Ice Mobil 1 GB


Jeg bruker middels mye data:

Telio Go 5 GB


Jeg bruker mye data:

Komplett Maxiflex 12 GB


Jeg er superbruker:

Komplett Megaflex 30 GB


Finn billigste abonnement i vår mobilkalkulator

Forsiden akkurat nå

Til toppen