IBM在年度Hot Chips大会上发布了其下一代大型机处理器,这一芯片被认为是数十年来大型机架构领域最具变革意义的变化。该处理器核心可原生执行IBM自有指令集与Arm指令集,并在纳秒级时间内完成两者切换。

这款芯片将驱动下一代IBM Z和LinuxONE系统,是业界首款双架构大型机处理器。其设计目标是让企业能够在同一芯片上,直接运行规模庞大且快速增长的Arm原生Linux软件生态——包括日益定义现代基础设施的AI框架——同时并行处理支撑全球银行、保险公司和政府核心业务的z/OS事务处理工作负载。

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双架构核心的工程实现

最引人注目的工程决策在于IBM选择不做什么。该公司本可以在处理器旁边附加少量独立Arm核心——这是其他芯片制造商在异构计算中采用的更简单设计。相反,IBM让芯片上的每个核心都具备双语能力。

IBM Z和LinuxONE首席产品官Tina Tarquinio在接受VentureBeat独家采访时表示:“作为双方的技术爱好者,我们非常兴奋能够成为我所认为的最强大的商用双架构处理器之一。”此次发布标志着IBM与Arm在4月宣布的战略合作中首个硬件里程碑的落地。

该机制依托开源KVM虚拟机监控器实现。企业可以并排运行Arm64 Linux虚拟机和Linux on Z虚拟机,当虚拟机监控器将每个虚拟机调度到物理核心上时,核心随即切换到对应模式。IBM院士Jacobi在接受VentureBeat独家采访时表示,这一切换的性能损耗实际上为零。

“切换大约在纳秒级别,”Jacobi说,“因为虚拟镜像中运行时间长达数毫秒,这种切换开销基本摊薄到零——几乎没有任何影响。”

同一芯片上的混合负载

传统的z/OS工作负载在KVM之外的独立分区中运行于同一芯片上——这意味着银行的核心账本、欺诈模型和现代Arm原生监控栈可以共享同一硅片、同一内存架构。这一设计为大型机在AI时代继续保持关键地位提供了直接答案:处理全球大部分受监管金融交易的机器,能否在主要基于其他厂商芯片构建的AI时代保持一流地位。