高端处理器新标杆 Power10 剑指“内存墙”

Power10 CPU 是当前业界最高端的通用处理器, 旨在为用户提供满足未来计算需求的平台, 树立了企业级计算的新标杆。Power10 处理器是使用 7nm 制程技术构建的商业化处理器, 相比 POWER9 处理器, 在能源效率、工作负载容量和容器密度等方面预计可提高 3 倍。

Power10 处理器作为 POWER 架构系列服务器产品中的最新一代中央处理器产品, 多项创新技术备受关注, 开放的内存接口、超高的内存带宽, 更低的最低延时,Power10 进一步突破"内存墙"限制, 树立了高端处理器的新标杆。

单核并行八线程能效容量双重提高

Power10 处理器在制造工艺上采用了先进的 7nm 工艺, 是第一款采用 7nm 工艺的商用芯片, 已获得及在申请的专利多达上百件。Power10 处理器内部最多可集成 15 个核心, 所有核心均支持 SMT8, 即每个内核支持并行八线程, 单芯片最高可提供 120 线程。此外, 每个核心的 L2 缓存为 2MB, 每处理器 L3 缓存为 120MB, 且采用了低延时的 NUCA 缓存管理技术。

在封装技术方面, 由于采用了先进的 7nm 工艺, 核心面积相比 POWER9 处理器变得更小, 仅为 602mm², 但集成了多达 180 亿个晶体管, 每插槽支持单芯和双芯两种封装形式,18 层金属层叠走线远超现行工业标准, 其中低层金属走线负责内电路互联, 高层金属走线则负责供电分布、时钟和片外的信号互联, 能够更好地保证芯片的 RAS 特性。

基于对性能和效率设计的关注,Power10 有望使每个插槽的处理器能效提高 3 倍, 与 POWER9 相比, 在同等功耗下, 提升工作负载容量。相比搭载 POWER9 处理器的服务器产品相比, 这种预期的容量提升能够使基于 Power10 的系统在工作负载方面和容器密度方面提升 3 倍, 这将会影响多个数据中心属性, 从而提高效率, 降低成本 (如空间成本、能耗成本等)。

在指令集方面,Power10 处理器通过先进的增强处理器核心架构和内置的嵌入式矩阵数学加速器 (Matrix Math Accelerator), 使得每个插槽基于 FP32、BFloat16 和 INT8 计算的 AI 推理速度相比 POWER9 处理器分别快 10 倍、15 倍和 20 倍, 从而提高 AI 推理工作负载性能并融入商业应用, 实现更快速的洞察。

PB 级内存集群为多种应用负载部署提供灵活性

突破性的 PowerAXON 技术, 打破了单台服务器的内存边界, 为用户的内存密集型工作负载带来了硬件集成的内存调用机会; 并简化了 SaaS 层的管理, 使得用户能够更专注于其应用负载及业务创新。

Power10 处理器通过各种配置在基于 Power10 的系统上提供池化或集群化物理内存的能力, 增强了此功能。借助 Memory Inception 突破性新技术,Power10 处理器允许集群中任何基于 Power10 处理器的服务器访问和共享彼此的内存, 从而创建 PB 级内存集群, 为海量内存敏感型应用提供高性价比平台。

开放的内存接口及高 I/O 带宽应对更丰富的应用场景

在 I/O 方面,Power10 集成了一套名为开放内存接口 (Open Memory Interface) 的内存控制器, 可支持 GDDR 系、DDR 系和 SCM 类的内存模块, 灵活度更高, 应对更广泛的内存应用场景。其中, 对 DDR 的支持做到了最新的 DDR5 内存, 这套接口最高可以提供 1TB/s 的超高带宽, 每插槽理论峰值带宽最高可达 410 GB/秒。

另外, 由于 Power10 采用了新晶体管的新核心, 能够让系统内存实现更高的传输带, 支持 PCIe 5.0 总线,PCIe 带宽相比 PCIe 4.0 有了 2～4 倍的提升。Power10 处理器集成了 PowerAXON 接口, 独特的高速信号互联技术可提供高达 1TB/s 的信号连接, 其中 16 个插槽之间通过 SMP 互联, 内存、I/O 连接至 OpenCAPI 接口, 并可集成相邻服务器系统内存形成内存集群。

构建面向未来的行业云

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