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31.05.2007

Power6: Schnell mit zwei Kernen

IBMs Nachfolger des Power5+ ist momentan der schnellste Chip auf dem Markt.

Mit dem Prozessor hat Big Blue zudem einen Server präsentiert, der mit dem neuen Chip rechnet. Hierbei handelt es sich um den neuen Vertreter der "p 570"-Linie, in der bislang Power5- und Power5+-CPUs arbeiten. IBM will den Power6-Chip in allen Rechnerlinien der Serverfamilie "System p" und "System i" einsetzen. Entsprechende Modelle will IBM in den kommenden Monaten bis zum Frühjahr 2008 ankündigen. Die neue Zweikern-CPU (Dual-Core) ist mit 3,5, 4,2 oder mit 4,7 Gigahertz getaktet. Damit verdoppelt sich nach Firmenangaben die Rechengeschwindigkeit im Vergleich zu den Power5-Systemen. Trotzdem würde der neue Chip nur unwesentlich mehr Energie verbrauchen und kaum mehr Kühlung benötigen.

Hier lesen Sie

wie schnell IBMs neue CPU ist;

welche besonderen technischen Eigenschaften sie besitzt;

für welche Anwender diese Systeme besonders interessant sind;

und wie sich mit diesen Chips Energie sparen lässt.

IBM verweist bei seiner Rechenleistungsbetrachtung unter anderem auf den TPC-C-Benchmark, demzufolge ein mit der neuen CPU ausgestatteter Server pro Rechenkern eine dreimal so hohe Rechenleistung aufweist wie ein "Superdome"-System von Hewlett-Packard (HP). Diese Maschinen arbeiten mit den aktuellen "Itanium"-Chips von Intel.

Ein Anhaltspunkt

Über die Aussagekraft der TPC-C-Tests und ihre Nähe zu Alltagssituationen ist häufig diskutiert worden. Der Benchmark dient deshalb vor allem auch als Richtwert für Anwender. Sie sollen, wie jetzt bei den p570-Systemen verschiedener Jahre, ungefähr einschätzen können, mit welchen Zuwächsen sie in Sachen Leistung bei neuen Systemen rechnen können.

Der neue p570-Server rechnet mit der neuen CPU sowie einem neuen Speicher- und I/O-Subsystem. Die Power6-Generation benötigt – anders, als dies bei den früheren Power4- und Power5-Maschinen der Fall war – aber keine komplett modifizierten Motherboards.

IBM setzte bei den Tests eine modifizierte Version des Betriebssystems AIX 5.3 ein. Dieses kann dank eines Kernel-Patches die Leistungsmerkmale der neuen CPU besser nutzen. Außerdem kam die Version 9.1 der Datenbank DB2 zum Einsatz.

Novells Suse-Linux Enterprise Server 10 ist für die p50-Systeme bereits zertifiziert. Red Hat wird dies für sein Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 4 und 5 bis zum dritten Quartal 2007 nachholen.

Auch die Bandbreite der Power6-Chips von 300 Gigabyte pro Sekunde ist bemerkenswert. Dies sei, sagt IBM, 30 mal so schnell wie die in HP-Systemen zum Einsatz kommenden Itanium-Chips.

65 Nanometer

IBM hat die Strukturgröße der Prozessoren von 90 auf 65 Nanometer reduziert. Diese Miniaturisierung nutzen die Prozessorhersteller Intel und AMD sowie Computerhersteller Sun Microsystems mit seinen Sparc-CPUs dazu, um auf ihren Chips statt früher zwei heute vier und im kommenden Jahr acht Rechenkerne unterzubringen. Sun will 2008 mit dem "Rock"-Prozessor sogar eine 16-Core-Sparc-Architektur vorstellen, die ebenfalls auf 65 Nanometer basiert.

Kennzeichnend für die Power6-Architektur ist demgegenüber, dass sich dieser Prozessor wie seine Vorgänger Power4 und Power5 aus den Jahren 2001 und 2004 mit nur zwei Rechenkernen (Dual-Core) begnügt. Statt mehrerer Rechenkerne zwängt IBM zusätzliche Komponenten auf den Chip. Hierzu zählen etwa Fließkomma- und Vektor-Einheiten. Der Prozessor kann mithin Dezimalfließkommaarithmetik-Berechnungen anstellen. Diese wurden bislang softwaretechnisch erledigt. Diese Fähigkeit sei insbesondere für solche Anwender von Vorteil, "die komplexe Finanz-, ERP- und Steuerprogramme" benutzen. SAP werde die Möglichkeiten diese technischen Features bei neuen Anwendungen nutzen, sagte IBM.

Mit der Kombination eines hoch getakteten Prozessors (4,7 GHz) und einer sehr großen Systembandbreite (300 Gigabyte pro Sekunde), die eine hohe Datendurchsatzrate bedeutet, zielt IBM offensichtlich auf bestimmte IT-Anwender. Dies sind solche, die ihre geschäftskritischen Anwendungen noch nicht für Multithreading-Abläufe optimiert haben, sondern die für ihre Applikationen einfach nur den schnellsten Prozessor benötigen. Typischerweise sind das Batch-Anwendungen, die seriell und im Single-Thread-Verfahren Jobs abarbeiten. Die Leistungsfähigkeit der neuen p570-Server zeige sich daran, erklärt IBM, dass mit ihnen beispielsweise der gesamte iTunes-Katalog, also Apples Online-Musicstore mit seinen fünf Millionen Songs und einer geschätzten Datenmenge von 20 Terabyte, in etwa sechzig Sekunden herunter geladen werden kann.

Energieeffizienz ist gefragt

Zu den Charakteristika des Chips gehört unter anderem, dass die Prozessor-Clocks dynamisch abgeschaltet werden können. Dies ist dann interessant, wenn die CPU nichts zu tun hat. IBM sagt, dass sich der Stromverbrauch auf diese Weise um bis zu 35 Prozent reduzieren lässt. Auch kann die Stromversorgung für den Hauptspeicher reguliert werden. Bei der Gefahr von Überhitzungen kann der Power6-Chip zudem die Ausführungsgeschwindigkeit von Instruktionen reduzieren, der Anwender ist in der Lage, von ihm festgesetzte Temperaturbereiche zu definieren. (jm)