02.05.2014 Warum verbaut IBM DCM-Module: Reserve oder Redundanz?

Mysterium Power8

Von: Berthold Wesseler

Das Herz der fünf neuen Power8-Server der IBM bilden „Dual Chip“-Module. Ein solches DCM beherbergt jeweils zwei Power8-Prozessorchips, die je nach Modell unterschiedlich schnell getaktet sind. Dabei werden die fünf neuen Power8-Server mit 6 bis 24 aktivierten Prozessorkernen (Cores) angeboten.

Der Power8-Chip ist etwa 2,5 Quadratzentimeter groß und beherbergt mehr als vier Milliarden mikroskopisch kleiner Transistoren oder Schalter. Die schiere Größe könnte beim Anlaufen der Produktion dazu führen, das die Ausbeute („Yield“) voll funktionstüchtiger Chips noch relativ gering ist und IBM nur einen Bruchteil der Cores auf dem Chip verkaufen kann.

Fragt sich nur: Warum? Denn bestückt mit zwei DCMs könnte ein Power S824 doch theoretisch 48 Kerne aufbieten, da jeder Power8-Chip über 12 Cores verfügt. Baut IBM also Reserven ein, etwa um zukünftige Upgrades zu vereinfachen? Oder handelt es sich um eingebaute Redundanz, weil die riesigen Prozessorchips im Betrieb fehleranfällig sind oder gar schon aufgrund der schieren Größe beim Anlaufen der neuen Fertigungsstraßen nicht besser gebaut werden können (Stichwort: Yield)?

Überlässt IBM das Power8-Lowend Tyan und Partnern?

Es könnte aber auch ganz anders sein: IBM will gar nicht selbst in das Geschäft mit wirklichen Lowend-Systemen bei Power8 einsteigen und überlässt das dem Open-Power-Partner Tyan, der ja bereits ein Power8-Motherboard mit Single-Chip-Modul vorgestellt hat? Auch das wäre eine logische Erklärung, zumal nach dem Verkauf der x86-Sparte an Lenovo. Immerhin ist das aktuelle „Low-end“ bei Power8 für AS/400-Anweder eine Maschine, die leistungsstärker ist als ein vollausgebautes Power7-Modell 720 und mindestens in der Prozessorklasse P10 angesiedelt. Das heißt auch: aktuell gibt es mit Power8 (noch?) keine Software-Lizenzen in der günstigsten Prozessorklasse P05.

Fragt sich auch: Wie geht es weiter mit der Power8-Familie? Gegen Ende des Jahres werden ja die Enterprise-Modelle erwartet – und damit das Highend. Können diese Enterprise-Modelle mit schneller getakteten SCM- und DCM-Modulen realisiert werden, weil IBM bis dahin eine bessere Ausbeute in der Fertigung schafft? Oder wird es hier MCM-Modelle geben, wie man sie aus der Mainframe-Welt kennt?

Als Background sind hier noch einmal die Fakten zusammengestellt. Als Einstieg in die Power8-Welt für AS/400-Anwender dient das Modell Power S814 (8286-41A) – ein 1-Socket-Server mit sechs oder acht aktivierten Cores eines DCM in einem 4U-Rack- oder Tower-Gehäuse. Das Modell S824 (8286-42A) verfügt über ein oder zwei DCMs mit 12, 16 oder 24 Cores. Die Taktfrequenzen liegen zwischen 3,02 und 4,15 GHz.

Stille Reserve oder Fehlertoleranz?

Nicht für IBM i gedacht sind die drei anderen Power8-Modelle S812L, S822L und S822, die im flacheren 2U-Rackformat weniger I/O-Optionen liefern. Die beiden erstgenannten Linux-Modelle verfügen über ein bzw. zwei DCMs mit jeweils 10 oder 12 aktivierten Cores, während das zusätzlich auch für AIX taugliche Modelle S822 mehr Optionen bietet: Der 2-Socket-Server kommt als 6-Core- oder 12-Core-Server mit 3.89 GHz getaktet oder als 10-Core oder 20-Core-Server mit zwei 3.42 GHz getaktet. Es könnten je DCM eigentlich 24 bzw. 48 Cores sein.

Die Architektur des neuen Power8-Chip, dessen zwölf Kerne laut IBM mit Taktfrequenzen zwischen 2,5 und 5,5 GHz arbeiten können, war bereits im August 2013 auf der Konferenz Hot Chips 2013 vorgestellt worden. Der eigentliche Chip ist mit etwa 2,5 Quadratzentimeter sehr groß und beherbergt mehr als vier Milliarden mikroskopisch kleiner Transistoren oder Schalter. Je größer ein Chip, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers darauf – entweder schon bei der Produktion oder später im laufenden Betrieb.