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IBM中国OPenPower系统架构师(STSM)刘洋: OPenPower技术

2020-05-07 06:50

  IBM中国OPenPower系统架构师(STSM)刘洋: OPenPower技术变革推动天蝎服务器业务发展

  9月27日,由开放数据中心委员会主办,百度、腾讯、阿里巴巴、中国电信、中国移动、中国信息通信研究院、英特尔承办的“2016ODCC开放数据中心峰会”在京隆重召开。在下午的ODCC服务器分会场上,IBM中国OPenPower系统架构师(STSM)刘洋发表题为“OPenPower技术变革推动天蝎服务器业务发展” 的演讲。

  9月27日,由开放数据中心委员会主办,百度、腾讯、阿里巴巴、中国电信、中国移动、中国信息通信研究院、英特尔承办的“2016ODCC开放数据中心峰会”在京隆重召开。在下午的ODCC服务器分会场上,IBM中国OPenPower系统架构师(STSM)刘洋发表题为“OPenPower技术变革推动天蝎服务器业务发展” 的演讲。以下是演讲全文:

  我叫刘洋,来自IBM中国系统实验室,今天很高兴一年之后站到ODCC这个舞台上给大家汇报一下OPenPower,OPenPower基金会,以及IBM,因为IBM是OPenPower基金会里面一个重要成员,在过去一年当中对整个数据中心业务的一些贡献和进展。

  今天本来接到这个Topic要去讲,我在想到底应该讲些什么东西?因为从去年来说,对于整个OPenPower基金会,整个OPenPower的异构系统,包括IBM,包括所有合作伙伴在内都是一个非常有突破性的一年。去年的时候,如果大家也在参加这个会场,我记得跟大家说过,IBM已经和OPenPower的合作伙伴一起把整个产业链的OPenPower的形态已经做了准备。

  大家可能通过不同途径也了解到,我们OPenPower合作伙伴,尤其在中国这边很多硬件厂商都在做各种各样的OPenPower的各种形态的节点。同时,OPenPower的机器也已经到一些比如说互联网企业,一些其他政府企业里面,已经有所试水,而且反馈也是非常非常好,比如1/3的系统能够达到3倍的性能,这些非常正面的反馈我是非常想跟大家去分享的。但是,可能有些原因,在这个场合还没有到一个时候跟大家做这样一个汇报。我相信在接下来的1-3个月之内大家就会看到一些重磅的消息了。

  到底IBM和OPenPower的合作伙伴在过去的一年里做了一些什么,我今天要在这里讲些什么?其实想来想去,就是说OPenPower在2013年决定Open出来,把OPenPower整个Open出来,当时是否做好了准备,这个其实在今天看来,或者在一年前来看,我们是打着问号的,并不是说OPenPower的技术不好,OPenPower的技术是足够好,足以胜任在DataCenter上Cover绝大多数的业务。但是是不是对ODCC,对天蝎来说是不是达到一个性能、功耗、成本这样一个对比的极致呢?这是我们过去一年来,包括IBM在内所有的OPenPower的合作伙伴都在思考的一个问题。所以,对于IBM来说,过去一年当中,或者两年当中,IBM做的最重要的一件事情就是Power9芯片的一个介绍。

  为什么做这样一个介绍?因为通过前面几年的合作,IBM感觉Power的芯片更好的适应ODCC、天蝎,中国整个数据中心的市场需要在芯片的层面做一些创新,做一些本地化。这是因为到IBMPower9的Processor做它的架构,以及整个路线的一个调整。所以,今天我想是中国区第一次跟大家,跟整个业界分享Power9的一些信息。通过这些信息让大家了解一下OPenPower基金会、IBM在整个过去一年当中,从芯片层面,从硬件层面,到底为ODCC做了哪些改变。

  大家可以看到Power Processor,我们是在Power8做的Open,大家看到展示区里的机器就是Power8做的,然后做了一些扩展。Power9到底做了哪些改动?简单归纳就是三项。第一,应对现在新兴的这些WorkLoad,包括认知计算、人工智能等。IBM在Processor上核心级别做了一些轻量化的优化。第二,为Scale Up和Scale out,做了三款芯片,其中有一款芯片就是我们从ODCC天蝎上得到的客户的一些反馈,包括IBM自己中国团队学习后得到的一些认知,反馈到美国的Processor的设计团队,然后对芯片做了一个调整。所以,这就是第二点。第三,加速。从Power8公开,OPenPower基金会成立之初所倡导的一点,从一开始5个最初的创始公司,IBM、Google等,我们都是在倡导一个异构,然后去加速的这么一个想法。所以,在Power9上我们延续了Power8上异构加速的一个想法做了2.0,各方面都做了2.0。今天这个系统应该今年底,明天初就会上市。

  接下去就是我刚才提到的第一点,就是Power9在针对WorkLoad做了哪些优化,其中最后一项就是小型机高端AX市场做的。前面三块第一部分就是说大数据等这些认知计算上做的一些事情,刚刚我提到Processor上我们做了轻量化,整个指令的预测都做了一些优化。另外,XX的计算性能,Power9CPU的性能会达到24颗,现在Power8是12颗,所以整个计算性能会达到现在的2倍。

  第二,HPC,P9晋升到2.0,它的带宽会提高,19.2Gbps提高到25Gbps。同样,整个都可以用虚值访问,这样内存Copy的需求就会大大的减低。

  第三,HSDC,就大规模计算数据中心Cloud。后面我会提到一款50×50封装的芯片,这个是为ODCC的多节点服务器可以说是量身订作的一款芯片。这里是做了一个综合考虑。接下去为Cloud做了一些优化,包括VM怎么去分配存储器,这一块做了一些优化。其次就是QOX,以及频率、功耗和性能的分析,可以做一个动态调整。

  这一页中间就是Power9的图,其中先讲14纳米的finFET,前面22米finFET我们认为Power8的技术还是可以发挥到极致,14纳米才会用这个finFET。左上角是用了Power3.0,现在是6.9就是Power8。这里面3.0加了很多指令,做一些不管是数据库也好,高性能计算也好。右上角提到是interface。右边轴间是PCIe,我们IBM原来自己设计PCIe整个系统,没有考虑业界对PCIe的系统有一些要求,所以到Power9整个硬件的成本都会下来,这个对绝大多数系统来说根本不需要PCIe在里面充当一个角色。最右下角有一个remote SMP,这是这页主要讲Memory的系统,这一块也是Power9上做的一个改动。

  其实这个地方我标了一下OPenPower,也就是IBM自己的小型机有另外一个memory,但是对于OPenPower的生态市场里面我们有三块芯片,这三块芯片大概就分成这两类,如果按memory去分,左边支持4个,现在因为对于Scale-out的市场内存带宽不需要那么高,所以做了这两款芯片。

  后边的两页就是讲我们第三个线做的优化。刚才提到一个说是把IO的性能提上去,然后还有25G的InterFace,所以这些都在这里。接下去还是一个Acceleration,随着时间轴,Power8开始到Power9的一个推进,这边是PCI8X16,右边讲NVLink,到Power9,我们会变成25G,Link数也会提高,大概就是7-10倍这个样子。而且最重要的一点,这样可以大大减少程序员开发的难度,以及CPU、GPU之间带宽的需求。

  接下去两页,就是在国外有一些比较大的公司去采用OPenPower的架构,这个其实就是上午的时候我们的演讲嘉宾也提到了就是Zaius,这个是基于Power9给Google做的一个方案。它确实用NVLink做GPU的加速,另外48V的供电系统,因为Google把48V的供电整个方案贡献给OCP。在服务器这个层面,Google是用Power9做了一个形态,这两个绿色的盒子其实就是普通的PCIe插槽,两个CPU,32D,15个硬盘,大概这是它的一个配置。

  说了这么多,这里插一句,IBM在整个ODCC的Engagement里面,大概大半年前我们安排了更多的人,在ODCC里面参与一些讨论,这个原因很简单,就是因为我觉得OPenPower在天蝎,在ODCC多节点里面的春天应该马上就要来了。然后,这里提一点,就是我们的Engagement,除了刚才谈到我们参加一些会议,Review一些知识之外,多节点的服务器我们也在看这个机会。然后,下面这一点,就是现在在做的,在跟OPenPowerFoudation里面的合作伙伴以及跟客户做基于Power9的设计。亮点有几个,一个是48V,因为48V应该在IBM看来,或者在Google这些大的厂商来看会是趋势,所以会做48V,而且这个会做到不光是天蝎的1U里面,会做1U1,1U1,1U3。

  我希望明年如果我们还站在这个舞台上,大家会在楼上会看到这样一个机器,而且会看到线,基于OPenPower天蝎的节点能够落地生根。大概今天这是我的一个演讲,谢谢大家!

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