今年7月,IBM正式發布了全新Power11 服務器,這是自2020年來,IBM對Power 服務器系列的首度重大升級。但是IBM并未披露Power11處理器的細節。近日,在 Hot Chips 2025 活動上,IBM首次詳細介紹了其最新一代 Power11 CPU 的架構與性能?。
據介紹,Power11 CPU 架構配備大型、帶寬更大的 SIMD 引擎,并專注于提供端到端數據帶寬。 雖然上一代的Power10 CPU就已經是采用三星的7nm制程技術,但新一代的Power11 CPU并未推進到更先進的5nm制程技術,而是采用了增強型7nm節點制程,目的是以滿足客戶對速度,而非密度的需求。 甚至,IBM還擴大了與三星的合作,除了在制程技術方面之外,也利用了三星的iCube SI Interposer封裝技術,建構了2.5D堆疊,這有助于優化和改善電力傳輸。
按照IBM 的說法,Power11 CPU 的主要重點是提升速度和執行序強度。因此它保留了與Power10相似的結構,單塊芯片上最高整合了16個核心(其中一個核心為關閉狀態,此外還有8核心、12核心等配置,每個核心最高8線程),時鐘速度也從4.0GHz提升到4.3 GHz。單個插槽最高支持 30 個核心,雙插槽CPU可以擴展到60個。
而在AI加速方面,每個Power11 CPU核心都具有核心內MMA(乘法矩陣堆疊器),而外部ASIC或GPU則支持Spyre加速器。 這些架構層面的改進,其帶來顯著的效能提升。 包括在小型系統效能提升達50%,在中端系統提升約30%,而高階系統平均性能提升則為14%。
IBM還強調,Power11 CPU也引進了Quantum Safe Security功能,為量子運算時代做好準備,而此功能也已在IBM Z大型主機系統中啟用。
至于內存子系統方面,則是 Power11 CPU 帶來重大的升級,IBM 稱之為 OMI 內存架構。其分層的內存架構意味著一個芯片有多達 32 個 DDR5 內存接口,帶寬速度達到了38.4Gbps,與上一代配備8個DDR5接口的系統相比,容量和帶寬均提升了4倍。最終,這也導致定制的內存外形尺寸 OMI D-DIMM,位于銅制散熱器下方。
順便說一句,IBM 不太看好 HBM。不是說傳輸速率不快,但它的容量相對較低。IBM 想要的是 8TB 的 DRAM 和 >1TB/秒的內存帶寬。OMI 可以實現這一目標,所有這些都建立在經典的 DDR5 內存之上。據 IBM 稱,這些 OMI 緩沖區增加了 6 到 8 納秒的延遲。
Power11 還將改進對外部 PCIe 加速器的支持。IBM 有自己的 Spyre 加速器。
最后,IBM透露其下一代Power系列CPU,不會依靠更先進的工藝節點來提供巨大的性能和密度提升,將關注帶寬、小芯片、互聯、散熱等方面的創新工作。