Technische Details zu IBMs POWER7-Prozessoren und -Servern

Nach den Benchmarks hat IBM technische Details zum neuen POWER7-Prozessor und den darauf basierenden Systemen bekanntgegeben. Offiziell angekündigt hat IBM die neuen Maschinen für den Midrange-Bereich. Die Modelle 750, 755 und 770 sollen ihre POWER6-Vorgänger p550, p560 und p570 ablösen. Ein Version namens 780 soll als Brücke zwischen der p570 (jetzt 770) und dem High-End Modell p595 fungieren.

Selbst die relativ kleine 750 kommt mit bis zu 32 Cores auf den Markt, was bisher nur dem großen Bruder p570 vorbehalten war. Die 770 und 780 bringen es auf maximal 64 Prozessorkerne mit bis zu 2 TByte Hauptspeicher und wildern damit im Bereich der bisherigen p595. Für sein Flaggschiff hat man bei IBM noch keinen Nachfolger offiziell angekündigt, es gibt jedoch ein Statement of Direction (eine Art unverbindliche Ankündigung), dass es im Laufe des Jahres 2010 ein neues System mit bis zu 256 POWER7-Kernen geben soll. Die zur Zeit noch bestehende Obergrenze von 254 LPARs (Logischen Partitionen) pro Server soll im Laufe des Jahres auf 1000 ansteigen.

Zunächst bietet IBM hauptsächlich Prozessoren mit acht Kernen an, denen später Varianten mit vier und sechs Cores folgen sollen. Der L3-Cache ist bei POWER7 in Unterschied zum Vorgänger wieder im Prozessorchip integriert, was die Latenzzeiten beim Zugriff um den Faktor sechs verringern dürfte. Bei Prozessoren mit weniger als acht Kernen haben die Designer den L3-Cache anteilig verkleinert: Pro Core steht ein 4 MByte L3-Cache zur Verfügung, der jedoch nicht fest zugeordnet ist. Je nach Workload können mehrere Kerne verschieden große Bereiche des Caches nutzen, ein "IntelligentCache" nach IBMs Lesart.

Für den ultimativen Performance-Kick bietet IBM bei den High-End-Modellen, bis dato ist von der 780 die Rede, den sogenannten TurboCore Mode an. Damit kann der Administrator vier der acht Prozessorkerne deaktivieren, was den L3-Cache für die verbleibenden Kerne verdoppelt. Zusätzlich erhöht das Systeme den Prozessortakt, wodurch die Gesamtleistung pro Core um bis zu 50 % anwachsen soll. Der Prozess ist umkehrbar, der Administrator kann die schlafenden Prozessorkerne wieder aufwecken, allerdings muss er dazu aktive LPARs herunterfahren oder verlagern und einen Kaltstart der Maschine durchführen. Weitere Performanceschübe bringen drei zusätzliche Execution Units (insgesamt zwölf statt nur neun bei POWER6) und die Verarbeitung von bis zu vier Threads gleichzeitig.

Das Feuerwerk der Benchmark-Ergebnisse verdeckte bei der Ankündigung ein wenig die Fortschritte, die IBM im Bereich Verfügbarkeit und bei der Wartung gemacht hat. Die mit POWER6 eingeführte Live Partition Mobility (LPM) erlaubt es laufende AIX- und Linux-Partitionen auf andere Maschinen zu verschieben, ohne dass dafür eine Downtime nötig wäre. LPM kann das jetzt auch zwischen POWER6- und POWER7-Maschinen, sodass Anwendern mit ihren Partitionen ohne Weiteres auf neue Server umziehen können. Im vierten Quartal sollen die modularen Server 770 und 780 das Austauschen einzelner Module im laufenden Betrieb beherrschen. Reparaturen und Speichererweiterungen wären dann ohne Downtime möglich.

Zwar hat IBM die Preise für Haupstspeicher um 23  bis  48 % gesenkt, trotzdem bilden die Speicherriegel einen großer Kostenfaktor. Die Active Memory Expansion (AME) ist aber in der Lage, den Partitionen mehr Hauptspeicher vorzugaukeln als tatsächlich vorhanden ist. Aktuell funktioniert dies nur mit POWER7-Prozessoren und AIX 6.1. Das Betriebssystem komprimiert die Speicherinhalte, um Platz für zusätzliche Speicherseiten zu schaffen. AME eignet sich deshalb vor allem für Systeme, die noch
CPU-Leistung frei haben, aber mit wenig Speicher ausgerüstete sind. AME lässt sich mit Active Memory Sharing (AMS) kombinieren, das IBM letztes Jahr für POWER6-Systeme eingeführt hat. Per AMS kann der Hypervisor physischen Hauptspeicher zwischen den LPARs verschieben und notfalls über den virtuellen IO-Server (VIO) auf Festplatten ausgelagern. (rh)