随着 E1080 的推出，IBM 的重金属部门正式将其首款 7nm 芯片 Power10 推向市场，该服务器系统声称该服务器系统在性能和安全性方面让 x86 竞争对手脱颖而出。

E1080 是 IBM Power10 芯片的首次商用，在去年的Hot Chips 大会上亮相，实现了 Power 指令集架构 (ISA) v3.1。基于三星的 7nm 极紫外 (EUV) 光刻工艺，首批 Power10 部件包括 15 个物理内核——从 Power9 上的 12 个——以及一个用于提高制造良率的禁用“备用”内核，以及八路对称多处理 (SMT) ) 每个芯片总共有 120 个线程，并支持每块板四个插槽。

“E1080 实际上将在整个系统中扩展到 240 个内核，”IBM 混合云副总裁 Dylan Boday 在新闻发布会上说。“它确实带来了很多出色的可扩展性和灵活性。

“我们通过 E1080 推出了一个世界纪录的性能基准：第一个在八插槽系统中达到 955,000 SAPS [在 SAP SD 标准应用程序基准上] 的系统 – 远远超过 x86 替代架构，每个插槽 2 倍 [并且] E1080 的每个内核的功能比英特尔高出 4 倍。”

IBM 声称，提高每核性能和系统中的更多内核意味着大大减少了占用空间和功耗。在针对一位未具名客户的案例研究中，该公司声称 126 台基于 Intel 的 Oracle 数据库服务器已整合为仅 3 台基于 Power9 的 E980 – 并且预计将减少至仅两台 E1080。结果，102kW 的功率消耗预计将下降到 20kW – 所需的许可证数量从 Intel 系统的 891 个下降到 E1080 的 263 个。

不过，这不仅仅是关于性能。IBM 声称 E1080 及其 Power10 芯片增加了丰富的安全功能——包括对后量子加密的支持，尽管 NSA不确定这是否有必要。

一个更容易销售的功能：所谓的“透明”内存加密。“它的伟大之处在于它可以透明地加密信息，而不会产生任何系统性能开销，”Boday 声称。“它是通过硬件完成的。所以我们实际上可以将这种加密扩展到非常大的内存数据库。

“随着信息被加密，您 [可以] 继续对其进行计算工作量，而不是使用完全同态加密对其进行解密。这一切都是通过我们将每个内核的 [AES 加密] 性能提高 2.5 倍来实现的。”

“不仅没有任何性能影响，”IBM 院士兼首席技术官 Satya Sharma 声称，“而且也不需要管理设置。所以这就是我所说的透明内存加密：它只是工作。没有需要用户操作。没有性能损失，也没有管理开销。”

另一个关键特性，也是 IBM 看到计算未来的一个指标，是集成了人工智能工作负载的加速引擎：每个内核四个矩阵数学加速器 (MMA)。“与我们在 Power9 中所做的相比，它提供了 5 倍的推理性能，”Boday 声称。

“这为使用单独的 GPU 作为 Power10 的核心功能提供了另一种途径，通过我们嵌入的 MMA 引擎，我们的客户可以直接在 [the] 数据流中进行计算工作。”

然而，作为 AI 加速器的 GPU 不会很快消失。虽然 E1080 很乐意运行工作负载，包括开放神经网络交换 (ONNX) 上的工作负载，但实际训练可能会在其他地方进行。“许多训练环境确实需要 GPU，”Sharma 承认，“但是一旦模型建立起来，我们就能够将该模型带到 Power10 上，并且仍然提供高安全性和高可靠性。”

不过，IBM 在人工智能方面的数字存在差异。在 Hot Chips 2020 上，它吹嘘 Power10 的推理性能将是 Power9 的 20 倍——但它推出的 E1080 表示（稍微稳重）五倍的增长。

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“当我们在 Hot Chips 活动中展示 Power10 时，我们讨论了 20x 数字和 10x 数字，”Sharma 通过解决差距的方式解释道。“这些数字仍然保持不变。我们谈到了单芯片模块和双芯片模块。

“双芯片模块将提供 20 倍的能力，就像我们谈到的 Hot Chips 事件一样；单芯片模块，这是我们在 E1080 中以低精度 [模式] 使用的，正如你们大多数人所知道的那样AI 世界的一部分处于低精度模式，我们将提供 10 倍的能力。所以这个 5 倍是高精度 [模式] 证明点——我们仍然与我们在 Hot Chips 上讨论的内容一致。

“这种处理器上 AI 的趋势实际上是该行业的一个广泛趋势，”夏尔马继续说道。“[IBM] Z [大型机] 宣布了它。当然，我们在做 Power10 时在 Hot Chips 活动中报道了它。市场上有一个明显的趋势，从业务应用程序的角度来看，这将增加 AI 的普及.”

新的回忆

Power10 芯片并不是 E1080 中唯一的新硬件。IBM 还推出了一种新型内存，旨在通过利用 Power10 的开放内存接口 (OMI) 架构来提高可靠性。“而不是使用几乎所有 x86 世界都使用的行业标准 DIMM，”Sharma 说，“在 Power10 中，我们使用的是 OMI 连接......我们非正式地将它们称为 DDIMM。

“这些是缓冲 DIMM。我们能够隔离缓冲 DIMM 实例本身内的任何 DIMM 故障，因此与 x86 世界相比，它导致的系统中断更少。这在这些内存 [数据库] 配置中变得非常重要。”

在软件方面，IBM 为其独立软件供应商 (ISV) 生态系统提供了保证：一切都应该像以前一样工作。“Power10 具有 Power9 和 Power8 兼容模式，”Sharma 说。“因此，您基本上可以在该模式下运行虚拟机，然后您的所有软件，无论是 ISV 软件、客户软件，还是与此相关的操作系统，所有这些都可以推出。

“同时，即使在 Power10 模式下，我们也有二进制兼容性保证。因此，我们几十年来建立的整个 ISV 生态系统将能够向 Power10 挺身而出。”

E1080 的订单现已开放，按应用定价，预计将在月底前开始发货。有兴趣的人士可以在 IBM 的官网上了解更多信息。