Két évtizedes szoftveres szakadékot hidalt át a chiptervezés, amikor a klasszikus banki rendszerek összeértek az Arm világával. Az IBM a Hot Chips rendezvényen mutatta be a legújabb nagyszámítógépes processzorát, amelynek minden egyes magja natívan képes z/Architecture és Arm utasítások futtatására. A fejlesztés révén a pénzintézetek és nagyvállalatok anélkül futtathatnak modern felhőalapú vagy mesterségesintelligencia-alkalmazásokat, hogy a hagyományos infrastruktúrát le kellene cserélniük. A technológiai lépés közvetlen válasz arra a piaci kihívásra, amelyben a kritikus tranzakciókat kezelő hardverek elszigetelődtek a modernebb szoftveres ökoszisztémáktól.
Nanomásodperces váltás a banki tranzakciók és az Arm-kódok között
A megszokott chiparchitektúrák esetében a különböző utasításkészletek (ISA) támogatását általában különálló processzormagokkal vagy lassú szoftveres emulációval oldják meg. Az IBM mérnökei ezzel szemben olyan integrált magstruktúrát terveztek, amelynél a felhőalapú AArch64 és a z/Architecture utasítások egyaránt egyenrangúként futnak. A processzor dinamikusan, nanomásodperces léptékben tud váltani a két architektúra között, így a váltásból eredő késleltetés gyakorlatilag elhanyagolhatóvá válik.
A megközelítés lényege, hogy a hagyományos z/OS operációs rendszert és a banki tranzakciókat kezelő kódokat közvetlenül a hardver szolgálja ki, míg az Arm-alapú környezetek a Linux Kernel-level Virtual Machine (KVM) segítségével futnak. Ezzel a megoldással a rendszer megőrizte a nagyszámítógépekre jellemző, 99,999999 százalékos rendelkezésre állást. Ez az úgynevezett nyolc kilences megbízhatóság azt jelenti, hogy az éves váratlan leállás ideje nem haladja meg a 0,032 másodpercet. A vállalati ügyfelek számára ez garanciát jelent arra, hogy az új szoftveres kompatibilitás miatt nem sérül a pénzügyi hálózatok stabil működése.
Korábban a vállalati szoftverek átültetése az IBM egyedi s390x architektúrájára nehézkes és időigényes folyamat volt. Mivel a modern mesterségesintelligencia-keretrendszereket és felhőalapú eszközöket elsősorban x86 és Arm architektúrákra optimalizálják, a mainframe rendszerek lemaradásba kerülhettek volna. Az új dual-ISA felépítéssel azonban a fejlesztők által írt Arm-kódok módosítás nélkül, közvetlenül futtathatók a nagyszámítógépes hardveren.
Két nanométeres gyártástechnológia és 5,7 gigahertzes órajel a z18 alapjain
A technikai paramétereket tekintve a fejlett, 2 nanométeres csíkszélességen készülő IBM lapka jelentős előrelépést mutat az elődnek számító Telum II chippel szemben. Az új lapka 11 magas teljesítményű processzormagot tartalmaz, amelyek alapórajele meghaladja az 5,7 gigahertzelt. Az órajel és a magszám növelése elengedhetetlen ahhoz, hogy a nagyszámítógépek a növekvő adattömegek mellett is valós idejű válaszidőket biztosítsanak.
Az IBM a processzormagok szintjén is komoly átszervezést hajtott végre az AArch64 v9.3 utasításkészlet teljes körű hardveres támogatásához. Ez magában foglalja a Scalable Vector Extension (SVE) vektormotor beépítését és összesen 2792 Arm-utasítás közvetlen dekódolását. A dekóder egység lett a lapka leginkább kibővített területe, ahol az elágazásbecslő egységet a korábbi Telum II architektúrából emelték át átalakítás nélkül.
Az adatfeldolgozási folyamatok felgyorsítására a magok megosztva használják a regiszterátnevezési és aritmetikai egységeket. Az olyan műveleteknél, mint az összeadás vagy a memóriamásolás, a chip kihasználja a meglévő CISC elemeket, miközben az új adattípusokhoz – például az FP16 formátumhoz – dedikált hardveres struktúrákat integráltak. Minden mag támogatja a kétszálas szimultán többfeldolgozást (SMT=2), amely mindkét utasításkészlet számára elérhető.
Gigantikus gyorsítótár-hierarchia és megújult Spyre AI gyorsító kártya
A memóriakezelés és a gyorsítótárak felépítése kulcsszerepet játszik a nagyvállalati adatbázisok kiszolgálásában. Az IBM lapkája magonként 36 megabájt saját másodszintű (L2) gyorsítótárral rendelkezik, amelyet egy virtuális rendszerré szervezett, 432 megabájtos L3 és 3,5 gigabájtos L4 gyorsítótár egészít ki. Ez a kapacitás megakadályozza a memória-szűk keresztmetszetek kialakulását a rendkívül nagy tranzakciószámú időszakokban.
A processzor emellett integrált adattovábbító egységet (DPU), valamint célorientált hardveres gyorsítókat tartalmaz az adattömörítési, kriptográfiai és rendezési feladatokhoz. A tranzakcióba ágyazott csalásszűrési és elemzési műveleteket közvetlenül a chipre integrált MI-gyorsítók végzik. Ezzel elkerülhető, hogy az érzékeny adatokat külső szerverekre kelljen továbbítani a kiértékeléshez.
A processzor mellett az IBM bemutatta a következő generációs Spyre AI gyorsítókártyát is. A megújult társkártya 16 specifikus magot tartalmaz, amelyeket az újabb adattípusokra, például az FP4 és MXFP4 formátumokra optimalizáltak. A legnagyobb változást a memóriarendszer jelenti: a korábbi LPDDR5 szabványról a jóval nagyobb sávszélességet biztosító HBM3e memóriára váltottak. A kártyánkénti 96 gigabájt HBM3e memória akár 4 terabájt/másodperces adatátviteli sebességre képes, ami húszszoros növekedést jelent az előző generációhoz képest.
Húszmillió fejlesztő nyitja meg az utat a vállalati adatközpontokban
Az Arm ökoszisztémájában világszerte több mint 22 millió fejlesztő dolgozik, akik az elmúlt években a felhőalapú mikroszolgáltatások és a mesterséges intelligencia meghatározó szoftveres alapjait fektették le. Az IBM döntése, miszerint ezt az architektúrát közvetlenül beemeli a nagyszámítógépeibe, drasztikusan lecsökkenti a szoftverfejlesztési és bevezetési ciklusokat. A vállalatoknak a jövőben nem kell különálló Arm- vagy x86-alapú szerverparkokat fenntartaniuk a kiegészítő alkalmazásokhoz.
A gazdasági és működési előnyök mellett az architektúra védelmet nyújt a technológiai elszigetelődés ellen is. A pénzügyi szektorban és a kormányzati infrastruktúrákban használt IBM Z rendszerek így anélkül nyitnak a modern szoftverkínálat felé, hogy feladnák a szigorú biztonsági és naplózási szabványokat. A beépített hardveres titkosítás és a poszt-kvantum védelmi megoldások az Arm alatt futó alkalmazásokra is érvényesek maradnak.
A Hot Chips 2026 konferencián bemutatott lapka az IBM szokásos frissítési ciklusát követve várhatóan 2028 körül jelenik meg a kereskedelmi forgalomba kerülő IBM Z és LinuxONE rendszerekben, a z18 generáció részeként. Az iparági elemzők szerint ez a lépés hosszú távra biztosítja a nagyszámítógépes platformok versenyképességét az adatközponti piacon.
