IBM下一代LinuxONE服務(wù)器可省75%能耗

下一代IBM LinuxONE服務(wù)器系統(tǒng)的關(guān)鍵詞將是「可持續(xù)計(jì)算」。

最近一段時(shí)間，全球消費(fèi)類電子市場需求出現(xiàn)了下滑，但是在服務(wù)器市場上，各類機(jī)構(gòu)的需求仍然保持著快速的增長。

今年9月，IBM全球發(fā)布了下一代LinuxONE服務(wù)器，其強(qiáng)大的可擴(kuò)展和節(jié)能特性引發(fā)業(yè)內(nèi)關(guān)注。IBM在中國的專家們向我們詳細(xì)介紹了這款新產(chǎn)品。

從左到右：IBM 亞太區(qū)主機(jī)及 LinuxONE 技術(shù)總監(jiān)應(yīng)康勇、IBM 大中華區(qū)主機(jī)及 LinuxONE 總經(jīng)理李航、IBM 中國系統(tǒng)開發(fā)中心首席技術(shù)官孟繁晶博士、IBM 大中華區(qū)主機(jī)及 LinuxONE 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)師廉勇剛

IBM 大中華區(qū)主機(jī)及 LinuxONE 總經(jīng)理李航表示，「可持續(xù)性發(fā)展是人們討論的重要話題：86% 的企業(yè)已經(jīng)為可持續(xù)發(fā)展制定了目標(biāo)，但只有 35% 采取了實(shí)際行動(dòng)。其中的重大挑戰(zhàn)在于不明確的回報(bào)率和技術(shù)障礙，新一代 LinuxONE Emperor 4 改變了游戲規(guī)則。該平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，而不需要犧牲擴(kuò)展性、彈性等其他代價(jià)。它圍繞降低能耗、提高效率、彈性擴(kuò)展和數(shù)據(jù)隱私保護(hù)方面提供了強(qiáng)大的技術(shù)能力?！?/p>

從硬件架構(gòu)到軟件體系，LinuxONE 在很多方面實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新。它是一個(gè)高度安全和可持續(xù)的基于 Linux 和 kubernetes 的平臺(tái)，提供大規(guī)模的可擴(kuò)展性，在單一系統(tǒng)的足跡中可以支持?jǐn)?shù)以萬計(jì)的工作負(fù)載。IBM 表示，他們在這一代產(chǎn)品中加入了多年研發(fā)的技術(shù)，使其能達(dá)到前所未有的性能。

首先在性能方面，IBM 以「不妥協(xié)」的方式推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，其處理器芯片采用 7nm 制程工藝打造，主頻達(dá)到 5.2 GHz，是所有商用服務(wù)器里最高的主頻。每臺(tái)LinuxONE 服務(wù)器最多可配備 32 個(gè) IBM Telum 處理器（包含 200 個(gè)高性能核心），二級(jí)緩存可以高達(dá) 8 GB，而且可以虛擬化為三級(jí)及四級(jí)緩存。

同時(shí)，這些 CPU 內(nèi)嵌了 AI 計(jì)算單元，可以幫助客戶在大規(guī)模交易等任務(wù)中加入實(shí)時(shí) AI 推理能力。LinuxONE 還在所有 Linux 服務(wù)器中首個(gè)引入了量子安全技術(shù)。

在擴(kuò)展性方面，LinuxONE 單機(jī)可以支撐 85 個(gè)邏輯分區(qū)，實(shí)現(xiàn)高達(dá) 8000 個(gè)虛機(jī)到百萬級(jí)容器。

在軟件層面上，LinuxONE 可以與 Kubernetes、紅帽 OCP 等容器化技術(shù)協(xié)同進(jìn)行自動(dòng)拓展或者伸縮，不必像 x86 一樣提前部署采購，在算力需求峰值過后可以避免大量資源浪費(fèi)。

IBM 亞太區(qū)主機(jī)及 LinuxONE 技術(shù)總監(jiān)應(yīng)康勇表示，「LinuxONE除了軟件層面能夠自動(dòng)伸縮，它的硬件層面也具備這種能力，通過微碼技術(shù)，我們可以把容量做秒級(jí)擴(kuò)容處理峰值壓力，峰值過后把擴(kuò)展上去的容量降下來。這樣就不需要為了一個(gè)很短的時(shí)段大量做采購。」

IBM 表示，單臺(tái) LinuxONE Emperor 4 服務(wù)器即可承載需要 2000 核 x86 服務(wù)器才能支撐的工作負(fù)載。

通過 AI 加速芯片的引入，LinuxONE 可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模 AI 推理并且能做到只有個(gè)位數(shù)毫秒級(jí)延遲，從而方便客戶把 AI 推理技術(shù)應(yīng)用于大規(guī)模聯(lián)機(jī)交易任務(wù)上。

據(jù)了解，搭載于 LinuxONE CPU 內(nèi)部的 AIU 加速器具備 6 TFlops 算力，整機(jī) AI 算力高達(dá) 200 TFlops，單顆處理器可實(shí)現(xiàn)每秒 11 萬次 RNN 推理任務(wù)的吞吐量，延遲僅有 1 毫秒。

通過強(qiáng)大的性能，第四代 LinuxONE 服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)以大頂小，以少替多，用少量設(shè)備替代大量計(jì)算設(shè)備，并將服務(wù)器間通訊變成虛擬化的內(nèi)部通訊，減少機(jī)房空間和能源消耗。

IBM 表示，把原來運(yùn)行在 x86 服務(wù)器上的工作負(fù)載整合到 LinuxONE Emperor 4 上，可為企業(yè)每年減少 75% 的能耗，節(jié)約 50% 機(jī)房空間，減少超過 850 噸的二氧化碳排放量。

另外，LinuxONE 內(nèi)嵌加密處理單元，可在大規(guī)模聯(lián)機(jī)交易過程中實(shí)現(xiàn)全量的、混合性的數(shù)據(jù)加密。LinuxONE 還在 Linux 架構(gòu)服務(wù)器中首次采用了量子安全技術(shù)，在硬件固件的引導(dǎo)，操作系統(tǒng)的啟動(dòng)，以及數(shù)據(jù)和應(yīng)用加密等多個(gè)方面引入量子安全算法進(jìn)行加固和簽名驗(yàn)證確保系統(tǒng)安全。這也意味著惡意攻擊者無法在固件啟動(dòng)過程中注入惡意軟件以接管系統(tǒng)。

IBM 中國系統(tǒng)開發(fā)中心首席技術(shù)官孟繁晶博士還做了現(xiàn)場技術(shù)演示，將 x86 環(huán)境與Linux環(huán)境做對(duì)比：只需要 19 個(gè) Linux Cores（核心），通過紅帽高級(jí)集群管理（RHACM）工具，人們就可以快速將Java 和 MongoDB 任務(wù)從 x86 服務(wù)器集群上的 256 個(gè)處理器轉(zhuǎn)移到 LinuxONE 上，遷移之后響應(yīng)時(shí)間明顯變快，錯(cuò)誤率在穩(wěn)定運(yùn)行之后為零，能耗降低 75%。

很多不同行業(yè)的客戶已經(jīng)使用了 LinuxONE 產(chǎn)品。花旗銀行利用開源數(shù)據(jù)庫 MongoDB 構(gòu)建了全世界最大的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，部署在全球多個(gè)數(shù)據(jù)中心中，可提供垂直擴(kuò)展和針對(duì)數(shù)據(jù)泄露與網(wǎng)絡(luò)攻擊的關(guān)鍵保護(hù)，優(yōu)化了數(shù)據(jù)中心運(yùn)行效率，同時(shí)降低了碳足跡。

「在花旗銀行的案例中，服務(wù)器節(jié)能比例達(dá)到 50%，性能提升 15%，安全性方面也提升了。LinuxONE 為業(yè)務(wù)提供了更安全，更具響應(yīng)性的環(huán)境，」李航表示。

國內(nèi)商業(yè)銀行和大型保險(xiǎn)公司也通過 LinuxONE 實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型，降低了運(yùn)營成本。

對(duì)于一些用戶來說，從 x86 等平臺(tái)遷移到 LinuxONE 可能會(huì)面臨一些挑戰(zhàn)，IBM 表示通過免費(fèi)的低碳 IT 經(jīng)濟(jì)咨詢服務(wù)，用戶們就可以在兩個(gè)星期內(nèi)估測能耗降低、成本結(jié)果和潛在整合機(jī)會(huì)。人們也可以使用在線的 IBM LinuxONE TCO Calculator 工具自行估計(jì)采用新技術(shù)的效果。

據(jù)介紹，IBM LinuxONE的旗艦機(jī)型 Emperor 4 已在全球上市，入門和中端機(jī)型將于 2023 年上半年推出。

作者《機(jī)器之心》李澤南