IBM stellt den derzeit weltweit schnellsten Chip in neuem UNIX-Server vor


23 Mai 2007 [08:01h]     Bookmark and Share



IBM hat heute gleichzeitig den schnellsten Mikroprozessor, der bisher je gebaut wurde, und einen ultraschnellen neuen System p-Server vorgestellt, der die Möglichkeiten des neuen Chips bei Energieeinsparung und Virtualisierungstechnologie nützt.

Der neue Server ist der erste, der gleichzeitig alle vier wichtigen Benchmark-Geschwindigkeitsrekorde für Business und Technical Performance bricht, nämlich bei den Benchmarks Specint, Specfp, SpecJBB und TPC-C. (1)

Mit einer Geschwindkeit bis zu 4.7 GHz verdoppelt der Dual-Core-POWER6-Prozessor die Geschwindigkeit der vorherigen POWER5-Generation. Gleichzeitig benötigt er aber nur die gleiche Strommenge für Betrieb und Kühlung. Dies bedeutet, daß Kunden mit dem neuen Prozessor entweder ihre Rechenleistung verdoppeln oder ihren Stromverbrauch gegenüber den vorherigen Modellen halbieren können. POWER6 ist annähernd dreimal so schnell wie die aktuellsten HP Itanium-Prozessoren in der gegenwärtigen Serverlinie von HP.

POWER6 ist das Herz der neuen IBM 2- bis 16-Wege-Server, die ungefähr die dreifache Leistung pro Core gegenüber den HP-Superdome-Maschinen bieten, basierend auf dem TPC-C-Benchmark (2).

Die neuen Server bieten jedoch weit mehr als reine Performance – es handelt sich um leistungsstarke Konsolidierungsplattformen mit spezieller Hardware und Software, die es erlauben, viele virtuelle Server in einem einzigen physischen System zu fahren.

Beispielsweise hat IBM ausgerechnet, daß 30 SunFire v890-Systeme in einem einzigen Rack einer neuen IBM Maschine konsolidiert werden können. Daraus könnte eine Ersparnis von überr 100.000 $ alleine in Energiekosten resultieren. IBM hat 10.4 Prozentpunkte im UNIX-Segment nach Umsatz in den letzten fünf Jahren gewonnen – gegenüber einem Verlust von 5.3 Prozentpunkten bei HP und 1.4 Prozentpunkten bei Sun. Die neuen Systeme werden gegenüber Anwendern auch positioniert zur Konsolidierung von weniger energieeffizienten HP-, Sun- und Dell-Systemen.

IBM hat zum POWER6 bekanntgegeben, daß in Laborbedingungen Geschwindigkeiten von mehr als 5 GHz erreicht worden sind und damit voraussichtich auch künftige Leistungssprünge möglich werden.

Benchmark-Ergebnisse
Das neue IBM System p 570 mit dem POWER6-Prozessor konnte seine Vielseitigkeit bereits unter Beweis stellen, indem es den ersten Platz in den vier am häufigsten verwendeten Benchmarks für UNIX-basierte Server eingenommen hat: Specint (der die Integer-Rechenleistung, die in Geschäftsanwendungen üblich ist mißt), Specfp (der die Fließkomma-Rechenleistung für wissenschaftliche Anwendungen mißt), SPECjbb2005 (der die Java-Leistung mißt) und TPC-C (der die Transaktionsverarbeitungsleistung mißt). Dies ist das erste Mal, daß ein System in allen vier Kategorien vorne liegt. Das System p 570 hält derzeit 25 Benchmark-Rekorde quer über ein breites Spektrum von Business- und technischen Anwendungen (3).

Die Fortschritte in der Leistung sind hauptsächlich auf das ausbalancierte System-Design zurückzuführen. IBM konnte die Prozessorleistung der neuen Server und das System-Design (Cache-Größen und Bandbreite) in einer ausbalancierten Weise skalieren. Die Systembandbreite – 300 Gigabyte pro Sekunde – könnte beispielsweise den gesamten iTunes-Katalog in etwa sechzig Sekunden herunterladen (5 Millionen Songs, ca. 20 Terabyte). POWER6 hat eine Cachegröße von 4 MB pro Core – verdoppelt gegenüber POWER5, um mit der extrem hohen Bandbreite Schritt halten zu können. Viele andere Serverdesigns konzentrieren sich dagegen hauptsächlich auf die Prozessorleistung zu Lasten der Fähigkeit eines Servers, Daten dem Chip in der Geschwindigkeit zuführen zu können, der die Leistung eines Prozessors auch ausschöpfen kann.

POWER6: ein Design, das die bisherigen Konventionen sprengt
Der POWER6-Chip im neuen IBM System p 570-Server enthält eine ganze Reihe von Premieren in der IT-Industrie. Es ist der erste UNIX-Mikroprozessor, der in der Lage ist, Dezimalfließkommaarithmetik zu berechnen. Bis jetzt wurden Berechnungen, die Zahlen im Dezimalformat verwendeten, mit Hilfe von Software vorgenommen. Die eingebaute Dezimalfließkommafähigkeit schafft einen enormen Vorteil für Unternehmen, die komplexe Finanz-, ERP- und Steuerprogramme fahren. Die SAP AG beispielsweise beabsichtigt, die Möglichkeiten dieses technischen Durchbruchs mit neuen Anwendungen zu nützen.

POWER6 ist der erste Chip, der von IBM in der 65-Nanometer-Prozesstechnologie gebaut wird. In einer Zeit, in der manche Experten bereits das Ende von Moores Law prognostiziert haben, konnte der Durchbruch zu höherer Leistung von IBM durch eine Reihe von Innovationen, die in der fünfjährigen Forschungs- und Entwicklungsphase von POWER6 geschaffen wurden, erreicht werden. Diese sind:

  • Ein neuer Weg, wie Instruktionen innerhalb des Chips ausgeführt werden. IBM Forscher haben einen Weg gefunden, die Chipleistung zu erhöhen, indem die Anzahl der Pipeline-Stages statisch gehalten wird – die Anzahl der Operationen, die in einem einzelnen Taktzyklus der Systemuhr ausgeführt werden müssen. Dabei wurde jeder Schritt beschleunigt und mehr parallele Verarbeitung findet statt. Als Ergebnis konnte die Ausführungszeit halbiert und der Energieverbrauch reduziert werden.
  • Stillegen von Schaltkreisen, die viel Energie verbrauchen, so daß IBM den Stromverbrauch für den Rest des Chips deutlich reduzieren konnte
  • Spannungs- und Frequenzanpassung, die dem Chip einen um bis zu fünfzig Prozent reduzierten Energieverbrauch ermöglichen, mit minimalem Leistungseffekt
  • Eine neue Methode der Chipprogrammierung, die POWER6 befähigt, bei niedriger Spannung zu arbeiten, was den Einsatz des Chip in Niedrigenergie-Blade-Umgebungen wie auch in großen symmetrischen Hochleistungs-und Multiprozessor-Maschinen ermöglicht. Der Chip hat eine konfigurierbare Bandbreite und ermöglicht es Anwendern, zwischen maximaler Leistung oder minimierten Verbrauchskosten zu wählen.

Der POWER6-Chip führt erstmals zusätzliche Verfahren zur Stromeinsparung und verminderten Wärmeerzeugung bei POWER6-Servern ein. Die Prozessorclocks können dynamisch abgeschaltet werden, wenn kein entsprechender Arbeitsanfall vorhanden ist und auch wieder angeschaltet werden, wenn neue Instruktionen auszuführen sind. Wenn das Betriebssystem im Idle-Zustand ist, läßt sich eine 35-prozentige Stromverbrauchsminderung beobachten.

Stromeinsparungen können auch realisiert werden, wenn der Hauptspeicher nicht komplett genützt wird, und daher die Stromversorgung zu nicht benutztem Hauptspeicher dynamisch ab- und wieder angeschaltet werden kann. Wenn eine Überhitzung festgestellt wird, kann der POWER6-Chip die nstruktionsausführungsgeschwindigkeit reduzieren und damit in einem user-vordefinierten Temperaturrahmen bleiben.

IBM beabsichtigt, den POWER6-Chip in den System p und System i-Serverlinien einzuführen.

Der weltweit erste UNIX-Server mit aktiv verschiebbaren Virtual-Machines ohne Unterbrechung
Ebenfalls in einem Vorausblick vorgestellt wurde ein industrieweit erstmaliges Feature von IBM, das Kunden die Möglichkeit gibt, live virtuelle Maschinen von einem physischen UNIX-Server auf einen anderen zu verlegen, wobei eine kontinuierliche Verfügbarkeit der virtuellen Maschine beibehalten wird. Unter dem Namen Live Partition Mobility * – derzeit in der Betaversion, voraussichtlich später in 2007 verfügbar – ermöglicht diese Technologie Anwendern, aktive virtualisierte Partitionen zu verschieben, ohne sie herunterfahren zu müssen. Während Mitbewerberlösungen ein Reboot des UNIX-Systems und des Software-Stacks erfordern, kann diese Lösung Kunden helfen, ihre Ressourcenauslastung auf breiterer Basis zu optimieren, indem sie Administratoren ermöglicht, eine Servergruppe als eine flexible, bewegliche Ressource anzusehen im Gegensatz zur bisherigen Sicht auf einen Server als einzelne Entität mit spezifischem Einsatzzweck.

IBM Global Technology Services hat gleichzeitig Implementierungs-, Migrations- und Assessment-Serviceangebote vorgestelt, die Kunden helfen können, die benötigte Zeit für die Planung, Implementierung und Integration der neuen System p POWER6-basierten Server in ihrer Produktionsumgebungen zu verkürzen.

Eine elektronische Pressemappe zum Thema wird unter www.ibm.com/press/power6 verfügbar gemacht.

Weitere Informationen unter: www.ibm.com

Zusätzliche Informationen in der original englischsprachigen Presseinformation anbei (u.a. Fußnoten)

Die IBM SPEC-Ergebnisse wurden SPEC am 21.5.2007 zugestellt. Alle Wettbewerbs-Benchmarkergebnisse sind auf dem Stand vom 14.05.2007.

Quellen: Sources: http://www.tpc.org, http://www.spec.org.

* Live Partition Mobility: Statement of Direction (SOD) für November 2007

IBM Unleashes World’s Fastest Chip in Powerful New Computer

Processor doubles speed without adding to energy ‘footprint,’ enabling customers to reduce electricity consumption by almost half / Enough bandwidth to download entire iTunes catalog in 60 seconds

LONDON, UNITED KINGDOM, May 21, 2007 – IBM today simultaneously launched the fastest microprocessor ever built and an ultra-powerful new computer server that leverages the chip’s many breakthroughs in energy conservation and virtualization technology. The new server is the first ever to hold all four major benchmark speed records for business and technical performance (1).

At 4.7 GHz, the dual-core POWER6™ processor doubles the speed of the previous generation POWER5™ while using nearly the same amount of electricity to run and cool it. This means customers can use the new processor to either increase their performance by 100 percent or cut their power consumption virtually in half.

IBM’s new 2- to 16-core server also offers three times the performance per core of the HP Superdome machine, based on the key TPC-C benchmark (2). The processor speed of the POWER6 chip is nearly three times faster than the latest HP Itanium processor that runs HP’s server line. Even more impressive, the processor bandwidth of the POWER6 chip – 300 gigabytes per second — could download the entire iTunes catalog in about 60 seconds – 30 times faster than HP’s Itanium.

But the new server offers more than just raw performance – it is the world’s most powerful midrange consolidation machine, containing special hardware and software that allows it to create many “virtual” servers on a single box.

IBM calculates that 30 SunFire v890s can be consolidated into a single rack of the new IBM machine, saving more than $100,000 per year on energy costs (3). According to IDC, IBM has gained 10.4 points of UNIX revenue share in the past five years — versus HP’s loss of 5.3 points and Sun’s loss of 1.4 points (4). IBM will use the new machine to target customers with less-efficient HP, Sun and Dell servers.

Benchmark Grand Slam
Demonstrating its remarkable versatility, the new IBM System p 570, running the POWER6 processor, claims the No.1 spots in the four most widely used performance benchmarks for Unix servers – SPECint2006 (measuring integer-calculating throughput common in business applications), SPECfp2006 (measuring floating point-calculating throughput required for scientific applications), SPECjbb2005 (measuring Java™ performance in business operations per second) and TPC-C (measuring transaction processing capability) (1). This is the first time that a single system has owned all four categories. The new System p 570 now holds 25 benchmark records across a broad portfolio of business and technical applications (5).

The performance leadership is largely attributed the system’s balanced design. Unlike competing servers, IBM succeeded in scaling the new server’s processor performance and system design (cache sizes and bandwidth) in a balanced way. The POWER6 chip has a total cache size of 8MB per chip – four times the POWER5 chip – to keep pace with the awesome processor bandwidth. By contrast, many other servers concentrate mainly on processor performance, at the expense of the server’s ability to feed data to the chip at a rate that takes advantage of the processor’s speed.

“Like the victory of IBM’s Deep Blue chess-playing supercomputer 10 years ago this month, the debut of POWER6 processor-based systems proves that relentless innovation brings ‘impossible’ goals within reach,” said Bill Zeitler, senior vice president, IBM Systems and Technology Group. “The POWER6 processor forges blazing performance and energy conservation technologies into a single piece of silicon, driving unprecedented business value for our customers.”

The POWER6 Chip: a Convention-Shattering Design
The POWER6 chip in the new IBM System p™ 570 server owns a number of industry “firsts.” It is the first UNIX microprocessor able to calculate decimal floating point arithmetic in hardware. Until now, calculations involving decimal numbers with floating decimal points were done using software. The built-in decimal floating point capability gives tremendous advantage to enterprises running complex tax, financial and ERP programs.

The POWER6 processor is built using IBM’s state-of-the-art 65 nanometer process technology. Coming at a time when some experts have predicted an end to Moore’s Law, which holds that processor speed doubles every 18 months, the IBM breakthrough is driven by a host of technical achievements scored during the five-year research and development effort to develop the POWER6 chip. These include:

  • A dramatic improvement in the way instructions are executed inside the chip. IBM scientists increased chip performance by keeping static the number of pipeline stages – the chunks of operations that must be completed in a single cycle of clock time — but making each stage faster, removing unnecessary work and doing more in parallel. As a result, execution time is cut in half or energy consumption is reduced.
  • Separating circuits that can’t support low voltage operation onto their own power supply “rails,” allowing IBM to dramatically reduce power for the rest of the chip.
  • Voltage/frequency “slewing,” enabling the chip to lower electricity consumption by up to 50 percent, with minimal performance impact
  • A new method of chip design that enables POWER6 to operate at low voltages, allowing the same chip to be used in low power blade environments as well as large, high-performance symmetric multiprocessing machines. The chip has configurable bandwidth, enabling customers to choose maximum performance or minimal cost.

The POWER6 chip includes additional techniques to conserve power and reduce heat generated by POWER6 processor-based servers. Processor clocks can be dynamically turned off when there is no useful work to be done and turned back on when there are instructions to be executed.

Power saving is also realized when the memory is not fully utilized, as power to parts of the memory not being utilized is dynamically turned off and then turned back on when needed. In cases where an over-temperature condition is detected, the POWER6 chip can reduce the rate of instruction execution to remain within an acceptable, user-defined temperature envelope.

IBM plans to introduce the POWER6 chip throughout the System p and System i server lines.

World’s first UNIX server with active virtual machine mobility
Also announced today, IBM is unveiling an industry-first with a new feature that provides customers with the ability to move live virtual machines from one physical UNIX server to another while maintaining continuous availability. Coined the POWER6 Live Partition Mobility function, this technology — currently in beta, with general availability planned for later this year — enables customers to move active virtualized partitions without temporarily suspending them. While competing offerings require a disruptive reboot of the UNIX system and software stack, IBM is the first vendor to help clients optimize resource utilization on a broader scale by allowing administrators to think of large groups of servers as a fluid resource rather than focusing on each server as a single entity with a dedicated purpose.

On the services front, IBM Global Technology Services announced implementation, migration & assessment service products that help clients shorten the time required to plan, implement and integrate new System p POWER6 processor-based servers into their production environment.

Note to editors: an electronic press kit is available at www.ibm.com/press/power6.

To preview and request free broadcast-standard video content about IBM, please log onto www.thenewsmarket.com/IBM . Registration and video is free to the media.

For more information, please visit www.ibm.com.

All statements regarding IBM’s future direction and intent are subject to change or withdrawal without notice, and represent goals and objectives only.

IBM results to be submitted by 5/21/07. All competitive benchmark results current as of 5/18/07.

Sources: http://www.tpc.org, http://www.spec.org.

(1) IBM TPC-C result of 1,616,162 tpmC, $3.54 on a 16-core (8 processor chips, 32 threads) 4.7 GHz POWER6 IBM System p570 (configuration planned to be available 11/21/07) running DB2 9 on AIX 5L V5.3 is best in class 16-core system; IBM System p570 1-core (4.7 GHz, 1 chip, 2 cores/chip,1 thread/core) SPECint2006 result of 21.6; IBM System p570 1-core (4.7 GHz, 1 chip, 2 cores/chip,1 thread/core) SPECfp2006 result of 22.3; IBM SPECjbb2005 result of 691,975 bops (86,497 bops/JVM) on a 16-core (8 chips, 32 threads) 4.7 GHz POWER6 IBM System p570 running AIX 5L V5.3 is best in class 16-core system.
(2) IBM TPC-C result of 1,616,162 tpmC, $3.54 on a 16-core (8 processor chips, 32 threads) 4.7 GHz POWER6 IBM System p570 (configuration planned to be available 11/21/07) running DB2 9 on AIX 5L V5.3 vs. HP TPC-C result of 4,092,799 tpmC, $2.93/tpmC on a 128-core (64 chips, 256 threads) 1.6 GHz Intel® Itanium® 2 Integrity Superdome (configuration available 8/23/07)
(3) Java performance calculations based on SPEC® results source: www.spec.org as of 05/22/2007: System p 570 (16-core, 8 chips, 2 chips per core, 4.7 GHz) SPECjbb2005 691,975 bops, 86497 bops/JVM; Sun Fire v890 (16-core, 8 chips, 2 chips per core) 1.5 GHz, SPECjbb2005 117,986 bops, 29,497 bops/JVM. The SPECjbb2005 bops were multiplied by the assumed processor utilization to determine the consolidation ratio. Assumed processor utilizations derived from studies conducted by IBM available at www.ibm.com/servers/library/pdf/scorpion.pdf.
Power consumption figures of 5600 W for the IBM System p570 and 4843 W for the Sun Fire v890 were based on the maximum rates published by IBM and Sun Microsystems, respectively. Air conditioning power requirement estimated at 50% of system power requirement. Energy cost of $.092 per kWh is based on 2007 YTD US Average Retail price to commercial customers per US DOE at http://www.eia.doe.gov/cneaf/electricity/epm/table5_6_b.html as of 5/18/2007.
(4) Source: IDC Q406 and FY06 Server Tracker, 02/24/07, rolling four quarter average.
(5) Benchmarks can be found at http://www.ibm.com/systems/p/benchmarks.

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