IBM終于邁出了下一步，開源其Power系列處理器的指令集架構(gòu)

通過收購Red Hat大量注入開源精神，IBM終于邁出了下一步，開源其Power系列處理器的指令集架構(gòu)。IBM還在推動OpenPower Foundation，由Google，Mellanox Technologies，Nvidia和Tyan組建，在Linux基金會的管理控制下，圍繞Power架構(gòu)創(chuàng)建了一個生態(tài)系統(tǒng)。能否和RISC-V抗衡呢？讓我們拭目以待！

開源，正在成為昔日巨頭們重新奪回賽道的重要手段。曾經(jīng)的藍(lán)色巨人IBM也不例外。340億美元Red Hat后，而自從340億美元Red Hat后，IBM推出了其最新技術(shù)：OpenPOWER指令集。

這家百十來年老店，論年紀(jì)已經(jīng)超過了歷史上最重要的帝國之一：元朝，如今正在經(jīng)歷著老齡化帶來的衰退期。

IBM引以為傲的POWER架構(gòu)芯片，在性能方面絕對稱得上登峰造極。OpenPOWER家族中最新的POWER9 CPU具有80億個晶體管，最多達(dá)24個處理核心。

目前最頂級的超算系統(tǒng)、美國能源部的Summit和Sierra超級計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)采用的正是POWER9。

但由于IBM過去太倚重To B業(yè)務(wù)，傾向于賣服務(wù)給高端用戶而忽視了C端市場，在WinTel聯(lián)盟x86架構(gòu)的重?fù)糁拢饾u喪失了C端市場，只能在高端服務(wù)器市場尋求存活機(jī)會。

如今的IBM一直都在積極出擊，尋求突圍之法。如果銷量上不去，那么干脆就將其開源，讓更多人先用起來。就像互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)經(jīng)常用的套路：先送給用戶體驗，再賣給用戶定制化的打包服務(wù)。

于是IBM終于決定，開放OpenPOWER系列處理器核心的機(jī)器語言源代碼。

專家點評：POWER開源易，動手開發(fā)難

對此，中科院計算所的研究員、博士生導(dǎo)師包云崗評論道：

這兩天關(guān)于開源芯片的新聞不斷，這也正反映了大勢所趨。IBM開源POWER指令集，這對整個開源硬件/開源芯片生態(tài)發(fā)展是強(qiáng)有力的支持，因為POWER處理器在高性能計算領(lǐng)域具有很深厚的積累，是應(yīng)付RISC-V暫時無法滿足高性能計算需求這一現(xiàn)狀很好的補充。

需要強(qiáng)調(diào)開源指令集ISA（指規(guī)范）與開源處理器設(shè)計（指源代碼）的區(qū)別，這兩點很容易被大家混淆，但非常重要。而且隱含了一個評價開源指令集ISA很重要的指標(biāo)——將ISA規(guī)范轉(zhuǎn)變成源代碼的門檻，即成本和時間。

這方面相比于全新設(shè)計的RISC-V，POWER顯得有些太過沉重了：2017年3月發(fā)布的POWER ISA Version 3.0B包含上千條指令，需要兼容早期的P1/P2/PPC/v2.00/v2.01/v2.03/..../v3.0等老版本指令，手冊一共有1258頁。

因此，要能真正消化開源POWER ISA并編寫出源代碼，可以想象難度非常大，門檻很高，全世界可能只有很少的企業(yè)持續(xù)投入一段時間才能做到。相比較而言，RISC-V社區(qū)已經(jīng)有很多開源愛好者一個人或幾個人的小團(tuán)隊花幾周時間就根據(jù)手冊寫出一個運行Linux的RISC-V處理器。

開源的目標(biāo)是為了降低門檻。POWER指令集的開源降低了費用，但如何進(jìn)一步降低設(shè)計門檻，讓更多人員可以參與進(jìn)來？IBM的思路是提供了一個軟核，這一步很關(guān)鍵。效果如何，拭目以待。

開源對企業(yè)利好，OpenPOWER基金會加入Linux基金會

沒有人知道結(jié)局如何。但既然邁出了第一步，那就要堅定的走下去。IBM聯(lián)合了谷歌、英偉達(dá)、TYAN、Mellanox幾家公司，共同成立OpenPOWER聯(lián)盟和OpenPOWER基金會，以期在芯片設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計和開源軟件三個層面推動POWER生態(tài)環(huán)境。

自2004年成立以來，以POWER架構(gòu)為中心的社區(qū)POWER.org，如今已經(jīng)有30家企業(yè)會員、6000名開發(fā)者成員加入。

POWER.org社區(qū)很像是一個虛擬的DIY倉庫以及供應(yīng)鏈。有需求的企業(yè)在里面選擇一個基于POWER處理器的內(nèi)核，然后根據(jù)自己的需求開始添加外設(shè)。接下來，POWER.org負(fù)責(zé)將為企業(yè)提供安全的設(shè)計和可靠的生產(chǎn)服務(wù)。

這樣的做法，無論從技術(shù)層面還是從商業(yè)角度，都顯得理由充足。

技術(shù)方面，IBM覺得通過發(fā)明新材料或制造技術(shù)來提高芯片性能越來越困難，對IBM來說一點都不劃算。而通過將POWER架構(gòu)開源，IBM從原來的自產(chǎn)自銷的重資產(chǎn)模式，轉(zhuǎn)向了相對輕資產(chǎn)的方式，從而能夠?qū)崿F(xiàn)小步快跑。通過改善系統(tǒng)總體設(shè)計來培育性能的增長。

而從商業(yè)角度出發(fā)，因為IBM不僅僅只是開源了POWER架構(gòu)，同時還提供了一個平臺，能讓眾多的團(tuán)體可以在硬件、軟件及調(diào)校工作上進(jìn)行緊密合作。在過去幾年，芯片設(shè)計和制造服務(wù)，已經(jīng)成為IBM芯片部門的主要突破點之一。

該公司希望能提高上述兩款芯片的流行，有助于提高POWERPC芯片針對相對像如ARM、MIPS等其他架構(gòu)的競爭能力。ARM和MIPS的架構(gòu)是目前最流行的芯片架構(gòu)之二，被廣泛授權(quán)并應(yīng)用到通信與消費電子等各種領(lǐng)域。

無論如何，IBM此舉對企業(yè)是利好的。此前企業(yè)需要從IBM手里購買昂貴的許可才能使用該指令集，而如今可以免費使用了！

開源POWER架構(gòu)源碼后，芯片設(shè)計人員終于不需要支付任何版稅，直接在處理器中構(gòu)建OpenPOWER功能！而新的開源許可條款，還允許用戶根據(jù)需求，針對特定應(yīng)用定制指令集。

除此之外，IBM還將貢獻(xiàn)各種教程和參考文檔，進(jìn)一步降低芯片設(shè)計者的學(xué)習(xí)門檻。例如如何將指令集嵌入非OpenPOWER芯片、如何實施OpenCAPI和Open Memory Interface協(xié)議(用于連接服務(wù)器CPU與板載內(nèi)存)等。

目前OpenPOWER只是開放了指令集，芯片的底層物理架構(gòu)尚未開源。而為了該組織的長遠(yuǎn)發(fā)展，IBM會將OpenPOWER Foundation遷移至最知名的開源軟件組織Linux Foundation之下。