Das neue Power-Topmodell

Die Markteinführung der Power10-Systeme läuft bisher nach Plan. Mit dem im August 2020 erstmals vorgestellten Power10-Prozessor als Herz des Systems ist eine E1080 laut Hersteller in der Lage, 30 Prozent mehr Performance pro Prozessorkern („Core“) als das am 7. August 2018 lancierte Modell E980 zu liefern – und eine mehr als 50 Prozent höhere Gesamtkapazität für die Rechnerleistung auf Sockel- und Systemebene. Entwickelt von IBM und von Samsung im EUV-Verfahren hergestellt, ist Power10 der erste bei IBM verfügbarer 7nm-Prozessor.

Ein System E1080, das mit den Betriebssystemen IBM i (in der Version 7.4 mit dem Technologie-Refresh 5 oder in der Version 7.3), AIX und Linux funktioniert, braucht bei identischer Workload 33 Prozent weniger Energie als der Vorgänger. So sollen sich Workloads konsolidieren und gleichzeitig Hard- und Softwarekosten reduzieren lassen. 

Eine voll funktionsfähige Power E1080 besteht aus einer Systemsteuereinheit und einem, zwei, drei oder vier Serverknoten, auch „Central Electronic Complex“ (CEC). Jeder Serverknoten belegt fünf Höheneinheiten im Rack und enthält vier luftgekühlte Power10 Single-Chip-Module (SCMs). Ein solches SCM besteht aus einem Power10-Prozessorchip und zusätzlichen Logiken, Pins und Anschlüssen für das Einstecken in den entsprechenden Sockel auf dem Systemknoten. Diese SCMs sind mit wahlweise 10-, 12- oder 15-Prozessorkernen auf dem Chip erhältlich, getaktet mit 3,65 bis 3,90 GHz (bei 10 Cores), 3,6 bis 4,15 GHz (bei 12 Cores) oder 3,55 bis 4,00 GHz (bei 15 Cores). Jeder dieser Kerne ist in der Lage, im Modus des achtfachen simultanen Multithreading (SMT) zu arbeiten – liefert also acht unabhängige Hardware-Threads zur parallelen Ausführung von Workloads. 

Hier einige Kennzahlen: Seit dem 17. September ist das Modell zunächst mit zwei Rechnerknoten verfügbar, ab Anfang Dezember auch voll ausgerüstet mit vier  Rechnerknoten. Die Performance für einen Rechnerknoten wird mit 922.000 CPW angegeben, die maximale Performance mit vier Knoten soll knapp 5,3 Mio. CPW erreichen; der Vorgänger erreichte mit gut 2,5 Mio. CPW knapp die Hälfte. Bis zu 240 Power10-Cores und bis zu 64 TB Speicher (für bis zu 1.000 virtuelle Maschinen), bis zu 32 PCIe-Gen5-Steckplätze in Systemknoten für den Peripherie-Anschluss plus bis zu 192 PCIe Gen3-Steckplätze mit Erweiterungsschubladen. Dazu können bis zu 4.000 direkt angeschlossene SAS-Festplatten (Serial-Attached SCSI) oder Solid-State-Laufwerke (SSDs) kommen.

Im Vergleich zu Servern mit Intel-Prozessor redet IBM von einer 2,5-fach höheren Leistung pro Prozessorkern – und einem neuen Weltrekord im SAP-Benchmark für 8-Sockel-Systeme. Vergleichsbasis für das Modell Power E1080 (3.55 bis 4,0 GHz, 120 Cores) ist ein Benchmark für den HPE-Server Superdome Flex 280 mit 224 Cores vom Februar 2021.

Auch beim SAP-Benchmark wurde ein neuer Rekord für 8-Sockel-Systeme aufgestellt – mit über 174.000 2-Tier-Benchmark-Nutzern, 40 Prozent mehr als die nächstbeste x86-basierte Plattform. IBM führt als weiteres Beispiel an, dass sich eine Transaktionsdatenbank, die auf 126 Intel-basierten Servern läuft, auf zwei E1080-Servern konsolidieren liesse, was eine 80-prozentige Reduzierung des Energieverbrauchs und eine 70-prozentige Reduzierung der Softwarelizenzen pro Kern bedeuten würde.

„Die E1080 ist das erste System von IBM, das von Grund auf für Hybrid-Cloud-Umgebungen entwickelt wurde“, sagte Dylan Boday, Vice President Product Management für KI und Hybrid Cloud bei dem Hersteller. Er spricht von einem „System, das maßgeschneidert ist, um als Grundlage für unsere Vision einer dynamischen, sicheren und reibungslos zu betreibenden Hybrid-Cloud zu dienen." Als Schlüsselfunktionen dafür nennt er zum Beispiel:

• die branchenweit erste minutengenaue Messung und Abrechnung von Red-Hat-Software, einschließlich Openshift und Red Hat Enterprise Linux, den 4,1-fach höheren Openshift-Container-Durchsatz pro Prozessorkern im Vergleich zu x86-basierten Servern sowie architektonische Konsistenz und Cloud-ähnliche Flexibilität in der gesamten hybriden Cloud-Umgebung.

• die Hardware-basierte Leistungssteigerung, die eine mehr als 50% höhere Performance und Skalierbarkeit als beim Vorgänger E980 verspricht, bei zeitgleich deutlicher Senkung des Energieverbrauchs und somit auch des CO₂-Fußabdrucks. Die E1080 verfügt zudem über vier Matrix-Math-Akzelleratoren((MMAs) pro Prozessorkern, was die Inferenz-Performance gegenüber der E980 um den Faktor 5 beschleunigen kann.

• Während die neuen erweiterten MMAs hardwareorientierte Verbesserungen bieten, unterstützt eine E1080 auch Bring-your-own-Model-Funktionen mit Auto-AI- und „No-Code“-Tools. Ebenso wird der Open Neural Network Exchange (ONNX) unterstützt. Das heißt: Trainierte KI-Modelle, die auf ONNX verfügbar sind, sowie Frameworks wie Tensorflow oder Pytorch kann eine E1080 von x86-basierten Servern übernehmen, ohne dass Codeänderungen erforderlich sind.

• zu den Sicherheitsfunktionen speziell für Hybrid-Cloud-Umgebungen zählt die transparente Speicherverschlüsselung. Somit wird kein zusätzliches Management Setup benötigt. Viermal so viele Encryption-Engines pro Prozessorkern beschleunigen die AES-Verschlüsselung im Vergleich mit dem Vorgänger um das 2,5-fache. Zusätzlich gibt es eine Sicherheitssoftware für jede Ebene des System-Stacks.

Als erste Referenz wird bei Ankündigung der Early-Shipment-Kunde Finanz Informatik angeführt. Der Frankfurter IT-Dienstleister der Sparkassen nutzt seit Jahren Power-Hardware, sagt Klaus Fehlker, Bereichsleiter Unix und Cloud Plattform, der als einer der ersten das neue System mit realen Anwendungen testen konnte. „Der neue Server erfüllt unsere Anforderungen, den Kunden unsere Services weiterhin skalierbar, zuverlässig, sicherer und mit verbesserter Energieeffizienz anbieten zu können“, so Fehlker. „Wir sind neugierig zu sehen, wie die neuen Funktionen unsere Transformation hin zur Cloud und die Integration von KI in unsere Geschäftsanwendungen beschleunigen können.“

Wird ein Power10-basierter Server kombiniert mit dem Cloud-basierten IBM Power Virtual Server in einem hybriden Cloud-Format eingesetzt, bedeutet das architektonische Konsistenz über alle Ressourcen hinweg. Das heißt, dass die oft maßgeschneiderten Anwendungen, die in der Regel vor Ort im Rechenzentrum angesiedelt sind, in die Cloud verschoben werden können, falls die Arbeitslasten und Anforderungen dies erfordern.

Das neue Topmodell ist außerdem mit Power Private Cloud for Dynamic Capacity so skalierbar, dass Benutzer ungenutzte CPU-Kapazitäten je nach Bedarf aktivieren- oder deaktivieren kann und somit nur für die zusätzlich genutzten Ressourcen bezahlen muss. Dies kann dazu beitragen, die betriebliche Effizienz und Flexibilität zu verbessern und gleichzeitig die Ausbreitung von Servern und langwierige Beschaffungsprozesse zu vermeiden. Somit wird ein Cloud-ähnliches Zahlungsmodell in das Rechenzentrum gebracht.

Außer SAP haben andere Softwarehäuser, die ein weites Spektrum von Services anbieten (einschließlich Datenbanken, medizinischer Verarbeitungsaufzeichnungen, Sicherheit oder KI), die Unterstützung von Power10 angekündigt. Um diese Services zu den Kunden zu bringen, arbeitet IBM eng mit Channel-Partnern wie SVA zusammen, die wiederum mit ihren Kunden passende Power10-Lösungen entwickeln. Laut Udo Sachs, Head of Competence Center for Power Systems bei SVA, sind die Kunden so in der Lage, „Anwendungen für ihre Kerntätigkeiten auf eine neue Ebene der Sicherheit zu heben – und das mit deutlich gesteigerter Energieeffizienz“. Beides sei absolut kritisch“ für die Kunden.

IBM nimmt ab sofort Bestellungen für das neue Topmodell entgegen, die Auslieferung soll noch vor Ende des Monats beginnen. Außerdem wird Power Expert Care eingeführt, ein abgestufter Serviceansatz mit den Stufen Advanced- und Premium-Expert-Care. Zusätzliche Add-Ons wie Hardware- und Systemsoftware-Health-Checks und regelmäßige Sicherheitsupdates sollen sicherstellen, dass die Systeme gegen die neuesten Cybersecurity-Bedrohungen geschützt bleiben und gleichzeitig die Software- und Hardware-Kohärenz sowie eine höhere Systemverfügbarkeit gewährleisten.

Bildquelle: IBM