Ibm Power7: flessibilità e potenza a basso consumo

Nel 1991, quasi vent’anni fa, Ibm sviluppava i primi processori Power (Performance Optimization With Enhanced Risc), la cui architettura negli anni ha avuto una continua evoluzione, con varianti nel set di istruzioni (come la versione PC – Performance Computing adottata sino al 2006 da Apple e, con volumi ben maggiori, dai produttori di videogame) e da significative modifiche dell’architettura interna. Passi di tale sviluppo sono stati il Power3 (1998), con istruzioni interamente a 64 bit; il Power4 (2001), con set esteso alle istruzioni As/400; il Power5, (2004) con architettura dual core e multi-thread simultaneo di 2 thread, pari quindi a 4 processori logici; e Power6 (2007), dual core ad alta densità e frequenza (65 nanometri / 5.0 GHz) con un’avanzata tecnologia di bus interno che ne potenzia le prestazioni.
Con l’annuncio dei Power7 Ibm fa un grande passo, innovando sia la tecnologia sia l’architettura di questa classe di Cpu. I nuovi processori sono infatti realizzati in tecnologia a 45 nm e hanno architetture multicore estese a 4, 6 o 8 nuclei per ‘socket’, cioè per chip fisico. Ma soprattutto, con investimenti enormi in ricerca (si parla di 3,5 miliardi di dollari) è stata ridisegnata la comunicazione inter-core, ottenendo livelli di parallelizzazione, virtualizzazione e configurabilità inusitati. I risultati sono davvero notevoli. In primo luogo, potendo elaborare fino a 4 thread in parallelo, i Power7 hanno un clock notevolmente ridotto rispetto ai Power6. Risultato: più potenza e minor consumo. Sembra uno slogan automobilistico, ma è chiaro che facendo lavorare insieme più processori logici si può ‘spingere’ meno il chip fisico, che quindi assorbe meno Watt in alimentazione e raffreddamento. In più, i Power7 possono dimezzare il clock in condizioni di basso lavoro o aumentarlo (del 10%) se occorre. Ma la vera rivoluzione sta nella logica di controllo e comunicazione tra i nuclei di calcolo e tra questi e i chip di I/O e di memoria cache, agendo sulla quale si configurano dinamicamente le risorse fisiche (core e cache) e logiche (thread) della Cpu in funzione del carico di lavoro. Come ha detto Paolo Degl’Innocenti, VP Systems & Technology Group di Ibm Italia, “…si passa dalle prestazioni, ottenute con la frequenza del clock prima e con il consolidamento poi [chip multicore e multi-threading – ndr], al concetto del ‘fit-for-purpose’, cioè della macchina ottimizzata per il tipo di lavoro”.
L’architettura Power7 introduce una nuova generazione di sistemi Ibm Unix-Linux. I primi presentati sono:
– Power 750 Express (che sostituisce il modello 550), con 4 ‘socket’ (fino a 32 core) da 3,0 a 3,5 GHz e sino a 512 Gb di Ram. Un server midrange caratterizzato da basso consumo (classe Energy Star) e orientato alle applicazioni business, con particolari prestazioni in ambiente Sap;
– Power 755, quadri processore simile al 750 ma con memoria sino a 256 Gb e ottimizzato per applicazioni di calcolo intensivo (modellazione, meteo, analisi fluidodinamica…);
– Power 770, sistema midrange modulare (con 4 ‘nodi’ da 12 o 16 core per una capacità totale sino 64 core), frequenze da 3,1 a 3,5 GHz (quindi a basso consumo) e dotato della funzionalità di ‘capacity on demand’, nel senso che, anche dopo l’acquisto, tramite ‘chiavi’ fornite contro un ‘fee’ settimanale è possibile attivare più nuclei di calcolo e più memoria per sopperire a eventuali necessità temporanee che l’utente possa avere;
– Power 780, sistema high-end sino a 64 core e con le stesse funzioni di capacity on demand dei modelli 770, ma con frequenze da 3,86 a 4,14 GHz; Un’esclusiva tecnologia di gestione dei nuclei (TurboCore) permette di potenziarne ulteriormente le prestazioni per certi carichi di lavoro, come nella gestione di grandi database.