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24.05.2007

Bis zu 4,7 GHz schnell

Mit dem gerade vorgestellten Power6-Chip kann IBM den schnellsten je gebauten Mikro- prozessor sein Eigen nennen. Zuerst soll er dem Unix-Server "p570" Markterfolge bescheren.

Von Wolfgang Leierseder

Imponierende Zahlen kann IBM zum gerade auf den Markt gebrachten Risc-Mikroprozessor "Power6" nennen. Die mit Dual-Core-Technologie ausgestattete CPU liefert IBM in Versionen mit 3,5, 4,2 und 4,7 GHz Taktfrequenz aus. Der Chip nutzt insgesamt 790 Millionen Transistoren, er verfügt über zwei Caches, wobei der L2-Cache 4 MB pro Kern beträgt, der gemeinsam genutzte L3-Cache insgesamt 32 MB.

Zudem hat IBM der in 65 Nanometern produzierten CPU eine Bandbreite von 80 Gigabyte pro Sekunde je Kern spendiert, sodass der Prozessor insgesamt über 305 GB/s verfügt. Die Verbindung zum Speicher ist bis zu 75 GB/s schnell. Wird der Chip für den SMP-Betrieb (Symmetrisches Multiprozessorsystem) eingesetzt, wobei vier Power6-Chips zu einem Knoten zusammengeschaltet werden, stehen 80 GB/s über die drei Intra- Node-SMP-Busse zur Verfügung.

Doch nicht nur die schiere Leistung setzt den Power6 an die Spitze der derzeit angebotenen Mikroprozessoren, sondern auch die Leistungen nach Benchmarks wie TPC-C, Specint und andere. Der TPC-C-Test führt vor Augen, dass der neue Chip Dezimal-Fließkomma-Arithmetik berechnen kann, ohne dabei Software verwenden zu müssen. Möglich macht das die Chip-Architektur: IBM setzt mehrere Verfahren ein, die den Chip beschleunigen.

So werden Java-Applikationen mit dem "Decimal Floating Point Accelerator" beschleunigt; er rechne "doppelt so schnell wie das Vorgängermodell Power5", erklärte Klaus Gottschalk, Senior-IT-Spezialist bei IBM. Zusätzlich spendiert IBM dem "Power6" die Multimedia-VMX-Engine Altivec; sie soll Gleitkomma- und Integer-Berechnungen Beine machen.

Darüber hinaus wurden dem Power6-Chip Verfahren mitgegeben, die Instruktionen innerhalb des Chips schneller machen. Beispielsweise wird die Anzahl der Operationen, die in einem einzelnen Taktzyklus der Systemuhr ausgeführt werden, statisch gehalten. Und da die Systemschritte selber beschleunigt werden sowie die parallele Verarbeitung der Operationen erfolgt, erreicht der Chip Angaben Gottschalks zufolge die doppelte Leistung des Power5-Chips.

Dass der Stromverbrauch jedoch nicht höher ist, führt IBM sowohl auf die neue Machart des Chips zurück als auch auf einige Stromsparfunktionen. Bei Letzteren handelt es sich zum Beispiel um ein ausgeklügeltes Energiemanagement, das erlaubt, einzelne, gerade nicht benötigte Funktionen in einen Ruhemodus zu schalten. Das betrifft einzelne Schaltkreise, Spannungs- und Frequenzanpassungen, niedrige Spannung bei Bedarf sowie eine konfigurierbare Bandbreite je nach Kundenanforderung. Zudem können die Prozessor-Clocks dynamisch bei fehlenden Workloads abgeschaltet werden, ebenso der Hauptspeicher. Resultat, so IBM: Der neue Chip braucht nicht mehr Energie als das Vorgängermodell.

Dass IBM auf Funktionen wie Virtualisierung großen Wert legt, versteht sich von selbst. So wird der Chip sowohl Partitions- als auch Anwendungsmobilität bieten, allerdings erst im November dieses Jahres mit der Veröffentlichung des hauseigenen Unix-Betriebssystems AIX, Version 6. Letzteres heißt: Der Anwender kann eine laufende Unix-Anwendung von einer physischen Maschine auf eine andere übertragen. Partitionsmobilität bedeutet, dass eine virtuelle Maschine von einem physikalischen System auf ein anderes verschoben werden kann - ohne Unterbrechung oder Reboot.

Insgesamt ist je Chip eine theoretische Menge von 1.024 Micro-Partitions möglich.

16-Wege-Server "System p 570"

Als erster Server kommt "System p 570" in den Genuss der neuen CPU. IBM wird den Server ab 8. Juni in einer 4U-Box mit vier Chips (16-Wege-Server) ausliefern und ihn unter anderem als Konsolidierungsplattform für SAP-Systeme vermarkten, sagte Andreas Walter, Vertriebsdirektor "System p" bei IBM Deutschland.

Laut Walter wird IBM nach und nach sämtliche "System p"- und "System i"-Server mit den Power6-Chips bestücken, wobei die maximale Ausbaustufe ein 64-Wege-Server sein wird. Zur Vermarktung sagte Walter: "Wir vertreiben die Server auch über Partner, die Erfahrungen mit der Systemintegration haben." Und selbstverständlich direkt.