IBM Power8 e OpenPower Foundation

Dark Kaeser

Colaborador
Staff
IBM unveils Power8 and OpenPower pincer attack on Intel’s x86 server monopoly

2u5cevl.jpg


With more than 4 billion transistors, packed into a stupidly large 650-square-millimeter die built on IBM’s new 22nm SOI process, the 12-core (96-thread) Power8 CPU is one of the largest and probably the most powerful CPU ever built.
...
There are 12 CPU cores, each with 512KB of L2 SRAM and 8MB of L3 EDRAM, for a total of 6MB L2 and 96MB L3 cache respectively. There is then a further 230GB/sec of bandwidth to 1TB of DRAM.
...
We expect the Power8 will eventually be capable of clock speeds around 4.5GHz, with a TDP in the region of 250 watts.
...
Power8 also introduces CAPI (Coherence Attach Processor Interface). CAPI is a direct link into the CPU, allowing peripherals and coprocessors to communicate directly with the CPU, bypassing (substantial) operating system and driver overheads. CAPI is similar to Intel’s QPI, but where QPI is closed and proprietary, IBM is opening up CAPI to third parties. IBM’s Power Systems CTO, Satya Sharma, told me in an interview that in the case of flash memory attached via CAPI the overhead is reduced by a factor of 20. More importantly, though, CAPI can be used to attach coprocessors — GPUs, FPGAs — directly to the Power8 CPU for some truly insane workload-specific performance boosts.
http://www.extremetech.com/computing/181102-ibm-power8-openpower-x86-server-monopoly


The OpenPower Foundation

Basically, IBM is making the Power8 architecture and detailed technical documentation open to members of the Foundation. Currently, the foundation consists of Altera, Google, Nvidia, Micron, Samsung, Tyan, ZTE, and others. Each of these members will use the Power documentation in different ways. Altera is developing FPGAs that connect directly into the Power8 chip via CAPI, to provide stupendous speed-ups for specific tasks. Tyan, with help from Google, will create third-party motherboards that are compatible with the Power8 chip, with the goal of producing cheap, Power8-based machines for internet-scale server farms. Nvidia, like Altera, will develop a Tesla-like GPU coprocessor that connects directly to the CPU via CAPI. Suzhou will license the Power architecture to make its own Power8-compatible chips for China’s domestic server market.
http://www.extremetech.com/computing/181102-ibm-power8-openpower-x86-server-monopoly/2


2r6nwo3.jpg

http://www.slideshare.net/insideHPC/power8-open-power-podcast


- IBM Unveils Power8 Chip As Open Hardware

- IBM Launches POWER8 Systems, OpenPOWER Roadmap

- What Power8 and OpenPOWER Might Mean for HPC

- IBM, Google Show Off Power8 Systems And OpenPower Efforts

Afinal o NVLink da nVidia anunciado para o Pascal vai ser usado para comunicar directamente com o Power8.

- Nvidia to Offer Full CUDA Support for OpenPOWER in 4Q2014
 
É um processador muito interessante mas a IBM devia ter aberto a arquitectura à mais tempo.

Tirando a IBM, as empresas que produziam PPC viraram-se para o mercado ARM e esta abertura agora pode ser demasiado tarde. Além disso a IBm virou-se para o mercado Linux em PPC também tarde. Os Power são vendidos a um preço para AIX e outros sistemas operativos a um preço exorbitante e só à pouco tempo se viraram a produzir servidores Power só para Linux, a um preço mais baixo mas consideravelmente superior ao mercado x86.

A Google pode tirar partido desta abertura. A nVidia também, no mercado HPC, mas noutros mercados concorrer com x86 vai ser complicado.
 
Esta iniciativa OpenPower da IBM não vai obviamente ameaçar a liderança do x86 (leia-se da Intel) no mercado de servidores, já vem realmente um pouco tarde para isso, mas também não parece ser esse o objectivo.

A IBM pretende assegurar a sobrevivência da própria arquitectura Power e com isso da sua divisão de hardware, e nesse apecto a iniciativa parece ter sido abordada de forma inteligente.

Não esquecer que a IBM já vendeu a sua divisão de PC à Lenovo (como nota de curiosidade o Rory Read, CEO da AMD, foi na bagagem), está a tentar desfazer-se da divisão de servidores x86, mais uma vez para a Lenovo, e já surgiram rumores da IBM pretender alienar a sua divisão de fabrico, a IBM Microelectronics, e neste particular pode ter contribuido a perda do negócio das consolas para a AMD; é que neste momento e antes de mais a IBM é uma empresa de serviços.

Abrir a arquitectura Power a terceiros, além de "recrutar aliados" pode permitir a criação de soluções à medida, e se há coisa que nos últimos anos se viu no mercado de servidores é que o "one size fits all" já não é norma. Veja-se o caso do Facebook, que pretendia uma determinada característica para os servidores e que na falta de oferta da mesma decidiu criar uma à sua medida, que culminou no "Open Compute Project".

E a potencial vantagem quer desta iniciativa OpenPower, quer do lado da ARM, é precisamente a possibilidade de empresas poderem "encomendar" soluções à sua medida, isto claro conjugado com o factor software.

E o facto de os chineses da Suzhou PowerCore terem entrado nesta iniciativa para licenciarem o Power para o mercado chinês é um "joker".
 
Esta iniciativa OpenPower da IBM não vai obviamente ameaçar a liderança do x86 (leia-se da Intel) no mercado de servidores, já vem realmente um pouco tarde para isso, mas também não parece ser esse o objectivo.

A IBM pretende assegurar a sobrevivência da própria arquitectura Power e com isso da sua divisão de hardware, e nesse apecto a iniciativa parece ter sido abordada de forma inteligente.

Não esquecer que a IBM já vendeu a sua divisão de PC à Lenovo (como nota de curiosidade o Rory Read, CEO da AMD, foi na bagagem), está a tentar desfazer-se da divisão de servidores x86, mais uma vez para a Lenovo, e já surgiram rumores da IBM pretender alienar a sua divisão de fabrico, a IBM Microelectronics, e neste particular pode ter contribuido a perda do negócio das consolas para a AMD; é que neste momento e antes de mais a IBM é uma empresa de serviços.

Abrir a arquitectura Power a terceiros, além de "recrutar aliados" pode permitir a criação de soluções à medida, e se há coisa que nos últimos anos se viu no mercado de servidores é que o "one size fits all" já não é norma. Veja-se o caso do Facebook, que pretendia uma determinada característica para os servidores e que na falta de oferta da mesma decidiu criar uma à sua medida, que culminou no "Open Compute Project".

E a potencial vantagem quer desta iniciativa OpenPower, quer do lado da ARM, é precisamente a possibilidade de empresas poderem "encomendar" soluções à sua medida, isto claro conjugado com o factor software.

E o facto de os chineses da Suzhou PowerCore terem entrado nesta iniciativa para licenciarem o Power para o mercado chinês é um "joker".

Eu concordo mais ou menos com o que escreveste, só quero adicionar os pontos negativos no OpenPower.
- Primeiro, faltam ali alguns nomes. Por exemplo a Freescale e a AMCC que se viraram para ARM quando tradicionalmente produziam produtos PPC. Isto quer dizer que nesta altura processadores PPC só a IBM é que os faz. Veremos o que aparece da Suzhou PowerCore, mas muito provavelmente limitado ao mercado chinês.
- Segundo, a maior parte daqueles parceiros não pode dar exclusividade ao mundo PPC. Ao mesmo tempo terão produtos para o mercado x86. Devido ao CAPI, podem ser piores, mas provavelmente devido ao volume, mais baratos.
- O CAPI é muito interessante e uma boa jogada. Do lado da Intel "basta" abrirem o QPI a externos. Não sei se isso vai acontecer, mas a criação do CAPI pode fazer pressão e Intel ter mesmo que abrir o QPI.

Em relação ao Power8 Vs Xeon E7, fiz o artigo para a Zwame sobre este último e estive na conference call da Intel.
O Ivy Bridge-Ex é superior ao Power7+ mas não me parece ser superior ao Power8.
No entanto a Intel vai lançar 3 gerações seguidas de Xeons E7, sem falhar uma familia, como aconteceu com o Sandy Bridge-Ex. Isto, nas palavras da Intel.
E há volta do Xeon E7, há grande disponibilidade de boards, SSDs ligados aos Dimms de memória, infiniband, entre muitas outras coisas.

Vou esperar para ver o que dá o OpenPower. Não estou optimista.

Dito isto, o Power 8, como os anteriores, é um monstro. Deixo aqui mais um artigo sobre ele:
http://www.linleygroup.com/mpr/article.php?id=11088
 
A IBM está optimista quer com o Power8, quer com o OpenPower, também pudera

nyir9t.png


CFO Martin Schroeder said:

«Systems and technology revenue of $2.4 billion was down 23%. This reflects both the product cycle of System Z and the secular challenges in you Power, storage and System X. In January, we entered into a definitive agreement with Lenovo to divest our System X business. And in the first quarter, we continued to reposition offerings in other parts of our hardware business to make them more relevant.»

Other key points:

  • Revenue in Brazil, Russia, India and China fell 11 percent in the first quarter.
  • Revenue from Europe, Middle East and Africa showed growth of 4 percent, but Americas fell 4 percent and Asia Pacific sales dropped 12 percent.
  • Cloud revenue was up more than 50 percent with a first quarter annual run rate approaching $2.3 billion.
http://www.zdnet.com/ibms-q1-revenue-disappoints-hardware-whacked-again-7000028518/

E é claro que alguns dos parceiros não vão saltar para o PPC exclusivamente, se se fossem dedicar exclusivamente a uma arquitectura seriam doidos em não escolher a que tivesse maior mercado, mas alguns estão provavelmente na expectativa de abrir as oportunidades, e ver no que dá.

A IBM espera claro que algumas das vendas possam surgir fora da sua unidade de serviços, e tenham origem nestes parceiros, sobretudo a nVidia, que tem todo um escossistema de software para os sua linha de GPU.

Em relação aos chineses, para mim é sempre um ponto de interrogação, pois eles não se regem pela lógica do mercado, mas sim pelos seus próprios interesses, entretanto lá descobri a origem da Suzhou:

Suzhou PowerCore is backed by Jiangsu Province and is located in the Suzhou National New & Hi-Tech Industrial Development Zone that is about 30 miles west of Shanghai. The Research Institute of Jiangsu Industrial Technology is given the task of building an ecosystem dedicated to Power software and hardware across China.Incidentally, Suzhou PowerCore is a sister company to China Core Technology, or C*Core for short, which is a licensee of the Freescale Semiconductor M-Core and IBM ***** instruction sets.
http://www.enterprisetech.com/2014/01/21/chinese-startup-make-power8-server-chips/

E para completar:
Brad McCredie, vice president of Power Systems development within IBM’s Systems and Technology Group, tells EnterpriseTech that the arrangement with the OpenPower Consortium gives Suzhou PowerCore a license to the forthcoming Power8 processor, and will allow the startup to tweak the design as it sees fit for its customers as well as get the chips made in other foundries as it sees fit.

Não se sabe é os termos do acordo, nem como isto beneficia a IBM, mas no próprio artigo vem a menção a um programa do governo chinês na criação de tecnologia local, para reduzir a dependência tecnológica do exterior, e para além do Power inclui outras arquitecturas/ISA como MIPS, Alpha e SPARC.

The Chinese Academy of Sciences has six different chip projects that it has help cultivate in the past decade in the country.


EDIT: a IBM tinha licenciado o UlltraDIMM da Sandisk para a sua linha de servidores x86, mas a Sandisk não está entre os parceiros, pelo menos oficialmente, mas não suponho que a IBM os possa usar nos seus servidores Power.
http://www.thessdreview.com/daily-n...flash-based-ultra-low-latency-storage-device/
 
Última edição:
OpenPower Unveils Hardware Solutions Based on Power8 Architecture

"Here we are, a year into the [organization's] life, and we're going to be showing … 14 different pieces of hardware," Brad McCredie, an IBM Fellow, vice president of IBM Power systems and president of the OpenPower Foundation, told eWEEK before the summit began. "This is not a set of wallflowers. There is a lot of innovation there. A lot of products are being built."
See more at: http://www.eweek.com/servers/openpo...power8-architecture.html#sthash.7RoJw8Wx.dpuf



OpenPOWER Showcases Real Hardware including Prototype HPC Server

New hardware solutions revealed today include:

  • Prototype of IBM’s first OpenPOWER HPC server on the path to exascale – IBM and Wistron are jointly developing the first OpenPOWER-based high performance computing server using technology from NVIDIA and Mellanox. The system will be the debut offering in a series of solutions to be introduced as part of IBM’s OpenPOWER technical computing roadmap, which includes IBM’s future delivery of two systems to Lawrence Livermore and Oak Ridge National Laboratories. The systems are predicted to be five to 10 times faster than today’s leading supercomputers.
  • First commercially available OpenPOWER server, the TYAN TN71-BP012 – With planned availability in the second quarter of 2015, the TYAN TN71-BP012 servers are designed for large-scale cloud deployments and follow Tyan’s highly successful OpenPOWER customer reference system introduced in October 2014. IBM will be among the first to deploy the new servers as part of its SoftLayer infrastructure, utilizing them for a new bare metal service offering.
  • First GPU-accelerated OpenPOWER developer platform, the Cirrascale RM4950 – The Cirrascale RM4950 is the result of collaboration between NVIDIA, Tyan and one of the OpenPOWER Foundation’s newest members, Cirrascale. Immediately available for order and shipping in volume in the second quarter of 2015, the platform supports the development of GPU-accelerated big data analytics, deep learning, and scientific computing applications.
  • Open server specification and motherboard mock-up combining OpenPOWER, Open Compute and OpenStack – Rackspace, a managed cloud company, revealed an open server design and prototype motherboard, combining OpenPOWER and Open Compute design concepts. The new design, targeted to run OpenStack services and be deployed in Rackspace data centers, will draw upon a wide range of open innovations to deliver users improved performance, value, and features.
  • ...

The Power of OpenPOWER in China

At the center of China’s emerging OpenPOWER-based ecosystem is CP1, the first POWER chip for the China market, from a Chinese chip design company named PowerCore. The first China OpenPOWER system with CP1 will come to market this year. CP1 will be utilized by Zoom Netcom for a new line of servers called RedPower, the first China OpenPOWER two-socket system coming to market in 2015. Additional Chinese OpenPOWER members, including ChuangHe, shared designs for China-branded OpenPOWER systems incorporating POWER8 processors which have planned availability in 2015.
http://insidehpc.com/2015/03/openpower-showcases-real-hardware-including-prototype-hpc-server/
 
IBM and Xilinx Team to Accelerate Datacenter Applications

IBM and Xilinx, through a private signed agreement and collaboration through the OpenPOWER Foundation, are teaming to develop open acceleration infrastructures, software and middleware to address emerging applications such as machine learning, network functions virtualization (NFV), genomics, high performance computing, and big data analytics.

IBM Systems Group developers will create solution stacks for POWER-based servers, storage and middleware systems with Xilinx FPGA accelerators for data center architectures such as OpenStack, Docker, and Spark. IBM will also develop and qualify Xilinx accelerator boards into IBM Power Systems servers. Xilinx is developing and will release POWER-based versions of its leading software defined SDAccel™ Development Environment and libraries for the OpenPOWER developer community.
http://insidehpc.com/2015/11/ibm-and-xilinx-team-to-accelerate-datacenter-applications/


New OpenPOWER Technologies to Break Big Data Speed Barriers
Accelerating Watson: NVIDIA® Tesla®K80 GPUs, the flagship offering of the NVIDIA Tesla Accelerated Computing Platform – coupled with Watson’s POWER-based architecture
Accelerated Networking: Mellanox announced the world’s first smart network switch, the Switch-IB 2, capable of delivering clients an estimated 10x system performance improvement.
New OpenPOWER-Based Systems: Two OpenPOWER members, E4 Computer Engineering and Penguin Computing, revealed new systems based on the OpenPOWER design concept incorporating IBM POWER8 and NVIDIA Tesla GPU accelerators.
http://insidehpc.com/2015/11/ibm-an...echnologies-to-break-big-data-speed-barriers/


Think Fast: IBM Talks Acceleration in HPC and the Enterprise
To that end, IBM reported expanding GPU services on SuperVessel, the global cloud-based OpenPOWER ecosystem resource launched in June and initially based only in China. SuperVessel now provides GPU-accelerated computing as-a-service capabilities, giving users access to high-performance NVIDIA Tesla GPUs to enable Caffe, Torch and Theano deep-learning frameworks to instantaneously launch from the SuperVessel cloud.

“We are also announcing a new SuperVessel system that will serve North America and Europe. This will dramatically increase developer access,” said Gupta. As part of the expansion, Xilinx and IBM have developed a new FPGA accelerator service on SuperVessel that makes coherent reconfigurable accelerators available to developers via the cloud. By enabling high-level language programming like C, C++ and OpenCL, Xilinx and IBM are attempting to dramatically expand how users leverage FPGAs in the cloud for innovation on applications like machine learning, big data analytics and HPC.
http://www.hpcwire.com/2015/11/16/think-fast-ibm-talks-acceleration-in-hpc-and-the-enterprise/
 
IBM Doubles Up Memory, Adds Power8 CPUs For Big Iron

Now, IBM is rolling out new processing options for its biggest Power Systems iron, and at the same time it is doubling up the maximum memory on the top-end machines.

v3hlht.jpg


All of the Power8 scale-up machines from IBM have the same basic node construction, with four of the twelve-core Power8 single chip modules (SCMs) providing the compute. Each of these sockets has NUMA clustering on the die, and IBM can link up to sixteen sockets together gluelessly – four of them linked on the local node through the backplane and the nodes get cross-coupled with fiber optic ports. IBM has its own buffered memory modules, based on its own “Centaur” memory buffer chip and employing DDR3 memory technology with the Power8 machines.
http://www.nextplatform.com/2016/01/18/ibm-doubles-up-memory-adds-power8-cpus-for-big-iron/
 
Estes últimos lançamentos da IBM é mesmo para o topo do mercado onde os preços andam nos milhares e milhões.
Isto, normalmente, vai ser usado com bases de dados. Oracle, DB2, etc.
16 TB de Ram é mesmo muita memória Ram.

No entanto, apesar deste ser um mercado com boas margens de lucro, a nível de volume é pequeno. Têm que aparecer mais empresas a vender Power em servidores para um mercado mais baixo de gama.
 
A OpenPower teve um evento paralelo à GTC interessante, sobretudo pela apresentação da Google de um servidor com 2 Power9, neste caso uma variante scale out do mesmo para um servidor do tipo Open Compute Platform, mas de 48V


Google Preps for IBM, ARM Shift
Search giant could pivot on server CPUs
Now Google is collaborating with Rackspace, a smaller data center services provider, to design a Power9 server. The so-called Zaius server (below) will use two Power9 chips, 32 DDR4 DIMM slots and sockets supporting PCI Express Gen 4 as well as IBM’s CAPI and Nvidia’s NVLink interconnects. It will be a 48V server designed for a 48V rack.
http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1329374&page_number=1


Inside The Future Google Rackspace Power9 System

The Zaius machine will have two future Power9 server chips, which will have 24 cores and which will have both NVLink interconnects and PCI-Express 4.0 peripheral controllers, which will support IBM’s Coherent Accelerator Processor Interface (CAPI) overlay to hook accelerators and other devices directly in the Power processor complex and allowing them to share memory. The NVLink and CAPI interfaces in the Power9 processor will be the second generation of those technologies, presumably with lower latency and higher bandwidth. As you can see from the Google specs that Mahoney unveiled, the server will have 32 DDR4 memory slots, and with 64 GB memory sticks, that will yield a machine that will deliver 2 TB of main memory across those 48 cores.

iyh7at.jpg

2akheli.jpg

24dra69.jpg

http://www.nextplatform.com/2016/04/06/inside-future-google-rackspace-power9-system/


Foi também anunciado o Power8 com o NVLink, e o Power9 este apenas para 2017

xvpyv.jpg


The other big change with the Power9 SO chip is that IBM is going to allow the memory controllers on the die to reach out directly and control external DDR4 main memory rather than have to work through the “Centaur” memory buffer chip that is used with the Power8 chips. This memory buffering has allowed for very high memory bandwidth and a large number of memory slots as well as an L4 cache for the processors, but it is a hassle for entry systems designs and overkill for machines with one or two sockets. Hence, it is being dropped.

The Power9 SU processor, which will be used in IBM’s own high-end NUMA machines with four or more sockets, will be sticking with the buffered memory. IBM has not revealed what the core count will be on the Power9 SU chip, but when we suggested that based on the performance needs and thermal profiles of big iron that this chip would probably have fewer cores, possibly more caches, and high clock speeds, McCredie said these were all reasonable and good guesses without confirming anything about future products.
http://www.nextplatform.com/2016/04/07/ibm-unfolds-power-chip-roadmap-past-2020/
 
A apresentação do Power9 (se é que foi uma apresentação) deixou um bocado a desejar, não pelo cpu em si, mas por terem sido dados tão poucos detalhes.

O que se sabe:
- Duas versões. SO e SU. A SU só deve ser usada pela IBM. A SO usada por outras empresas.
- A versão SO tem 24 cores.
- A versão SO deixa de ter buffers de memória e cache L4 (a não ser que esteja integrada no cpu) e passa a ligar-se directamente à memória, com 8 canais de memória. 32 Dimms, com 2 Dimms por canal.
- Pci Express 4, Capi e NVLink. Um montro a nível de IO, como já era o Power8.

Possivelmente terá:
- eDram como L3 ou L4?
- Aceleradores no cpu?

De resto pouco se sabe. Não há clocks nem consumo nem benchmarks.

Tendo em conta que o Power8 com 12 cores ainda bate o Xeon E5 em alguns benchmarks, o Power9 com 24 cores pode ser mesmo muito poderoso. Mas falta apresentarem mais dados.

Mais um artigo:
http://www.theregister.co.uk/2016/04/07/open_power_summit_power9/
 
Eu ainda nem entendi se isto foi um evento "oficial", do género das conferências anuais tipo nVidia ou Intel, mas em alguns artigos isto aparece como uma Open Power Summit, mas por outro, em alguns artigos falam num evento "co-hosted" em referência à GTC da Nvidia.

O Power9 variante SO parece ter caído ali de pára quedas, essencialmente devido à apresentação da Google, que juntamente com a Rackspace estão a desenvolver o tal sistema para um servidor de 48v para Open Compute Project (originalmente lançado pelo Facebook), e as características do mesmo que se conhecem é as que aparecem nos slides da apresentação da Google, o processador em si não foi apresentado, deve ser apresentado mais tarde.

Certo apenas foi o cancelamento do Power8+, e o lançamento no seu lugar do Power8 + nvlink, possivelmente a coincidir com o anúncio do GP100 por parte da Nvidia, e apresentação dos ditos sistemas, e um update do roadmap da IBM, a anunciar o Power9 SO para 2017 e o Power9 SU em data a anunciar. Eventualmente os chineses da Suzhou PowerCore apareçam em 2018, mas a hipótese de 10nm por parte do TheReg pareceme demasiado optimista.
 
Última edição:
Em 2015 houve um evento igual, por isso penso que seja um evento oficial. Foi co-hosted com a GTC. É algo mais pequeno e com menos impacto.

Em relação ao Power8, começam a aparecer soluções comerciais com ele. A Tyan lançou um servidor 1U com o Power8.

Tyan-GT75-BP012-b-OpenPOWER-POWER8-1U-582x1024.jpg


http://www.servethehome.com/tyan-releases-new-1u-openpower-power8-platform/

O problema deste servidor é que com tantos buffers de memória e com tantos Dimms, é "apenas" um servidor de 1 socket e limitado a 10 cores. Sim, o Power8 é poderoso, mas gostava de ver quanto custa a plataforma e como se porta a nível de consumo.

Um pensamento. Se o Power9 também conseguir ter 8 thread por core, aquele servidor de Google/Rackspace, consegue ter 384 threads ao mesmo tempo. E pelo menos o Power8 escalava bem com o aumento do número de threads. Dá que pensar.
 
Back
Topo