- Natywna obsługa dwóch architektur w jednym rdzeniu: Nowa konstrukcja IBM nie jest hybrydą z osobnymi blokami, lecz układem, w którym każdy z 11 rdzeni potrafi w skali nanosekund przełączać się i bezpośrednio wykonywać instrukcje z/Architecture oraz Armv9.3 (AArch64) wraz z rozszerzeniami SVE/SVE2.
- Rozwiązanie problemu endianości i organizacji pamięci: Inżynierowie IBM poradzili sobie ze sprzętową obsługą odmiennych sposobów zapisu bajtów w pamięci (little-endian dla Arm oraz big-endian dla IBM Z), eliminując narzut wydajnościowy przy zmianie środowiska.
- Integracja nowoczesnego oprogramowania z systemami bankowymi: Możliwość uruchamiania kodu Arm bezpośrednio na mainframe'ach pozwala firmom z sektora finansowego i enterprise na wdrażanie nowoczesnych aplikacji, chmury i analityki bez konieczności utrzymywania osobnej infrastruktury serwerowej.
- Zaawansowana specyfikacja i akceleracja AI: Układ ma zostać wykonany w litografii 2 nm z taktowaniem przekraczającym 5,7 GHz, oferując wbudowane akceleratory sztucznej inteligencji (m.in. do analizy ryzyka transakcji w czasie rzeczywistym) oraz dedykowane bloki I/O.
- Strategiczna ewolucja ekosystemu Arm: Decyzja IBM potwierdza dominującą pozycję architektury Arm na rynku i pokonanie przez nią kolejnej bariery – od smartfonów i PC po najbardziej wymagające i bezpieczne środowiska klasy mainframe.
Przez dekady architektura procesora była jednym z najbardziej podstawowych podziałów w informatyce. x86 uruchamia własny kod, Arm swój, a systemy IBM Z funkcjonują jeszcze w innym świecie. Oczywiście można stosować emulację, wirtualizację i różnego rodzaju warstwy zgodności, ale gdzieś na końcu zawsze pozostaje pytanie: jaki zestaw instrukcji rozumie fizyczny procesor?
IBM właśnie pokazał konstrukcję, która mocno komplikuje tę prostą odpowiedź. Podczas Hot Chips 2026 firma zaprezentowała procesor przeznaczony dla przyszłych systemów IBM Z i LinuxONE, którego każdy z 11 wysokowydajnych rdzeni ma natywnie wykonywać zarówno instrukcje z/Architecture, jak i AArch64.
Nie chodzi więc o układ, w którym obok siebie znajdują się rdzenie IBM i Arm. Ten sam rdzeń ma rozumieć oba światy.
To nie jest klasyczna konstrukcja hybrydowa
W ostatnich latach przyzwyczailiśmy się do procesorów mieszających różne typy rdzeni.
Jedne są szybkie, inne energooszczędne. CPU współpracuje z GPU, NPU i kolejnymi akceleratorami. W serwerach pojawiają się DPU, które przejmują obsługę sieci i danych.
IBM poszło jednak w innym kierunku. Każdy z 11 rdzeni nowego układu ma obsługiwać dwa zestawy instrukcji: IBM Z oraz AArch64. Nie ma osobnego bloku Arm działającego obok głównego procesora.
To ważna różnica. Jeżeli zapowiedzi IBM przełożą się na gotowy produkt, oprogramowanie dla obu architektur będzie mogło działać bez emulowania jednej platformy na drugiej.
Co właściwie oznacza ISA?
ISA, czyli Instruction Set Architecture, to zestaw instrukcji, które procesor potrafi wykonywać. To jeden z fundamentów całego ekosystemu komputerowego.
Program skompilowany pod x86 nie uruchomi się natywnie na procesorze Arm tylko dlatego, że oba urządzenia mają procesor i pamięć RAM. Kod maszynowy korzysta z innych instrukcji, rejestrów i zasad działania. To dlatego przenoszenie oprogramowania między architekturami wymaga rekompilacji, emulacji albo warstw zgodności.
IBM chce tę granicę częściowo usunąć na poziomie samego rdzenia.
Armv9.3, SVE i niemal 2800 instrukcji
Według informacji przedstawionych podczas Hot Chips nowy procesor obsługuje Armv9.3 oraz rozszerzenia SVE i SVE2.
Implementacja ma obejmować 2792 instrukcje AArch64. To pokazuje, że nie chodzi o symboliczne dodanie obsługi kilku funkcji Arm, ale o rozbudowane środowisko pozwalające uruchamiać natywne oprogramowanie przygotowane dla tej architektury.
Dla IBM to może być bardzo istotne, ponieważ ekosystem Arm urósł w ostatnich latach ogromnie. Arm nie jest już wyłącznie architekturą smartfonów i mikrokontrolerów. Dziś działa w laptopach, serwerach, chmurze, systemach AI i komputerach Apple.
Jest jeszcze problem kolejności bajtów
Połączenie obu architektur jest trudne nie tylko ze względu na sam zestaw instrukcji.
IBM Z i Arm różnią się także sposobem organizacji danych w pamięci.
Środowisko Arm działa typowo w modelu little-endian, podczas gdy z/Architecture korzysta z big-endian.
To oznacza inną kolejność zapisu bajtów wielobajtowych wartości. Brzmi jak detal, ale na poziomie procesora, pamięci i oprogramowania jest to bardzo istotna różnica.
IBM twierdzi, że przełączanie między środowiskami ma następować w skali nanosekund, dzięki czemu narzut w dłuższej pracy powinien być praktycznie pomijalny. Jeżeli tak będzie również w rzeczywistych obciążeniach, będzie to jeden z najbardziej interesujących elementów całej konstrukcji.
Po co mainframe’owi Arm?
Na pierwszy rzut oka można zapytać: po co w ogóle IBM miesza Arm ze swoim mainframe’em?
Odpowiedź jest prosta - oprogramowanie.
Mainframe’y IBM nadal odgrywają ogromną rolę w bankowości, finansach, administracji i dużych przedsiębiorstwach. Są cenione za dostępność, bezpieczeństwo, odporność na awarie i możliwość obsługi ogromnej liczby transakcji.
Problem polega na tym, że współczesne oprogramowanie coraz częściej powstaje przede wszystkim dla innych platform.
Ekosystem Arm rośnie bardzo szybko i obejmuje dziś miliony programistów.
Jeżeli firma ma krytyczne systemy na IBM Z, ale chce korzystać z nowoczesnego oprogramowania rozwijanego dla Arm, obecnie często potrzebuje dodatkowej infrastruktury. IBM chce ten problem ograniczyć.
Bank może uruchomić nowoczesny software obok systemu transakcyjnego
Wyobraźmy sobie bank, który od lat prowadzi swoje najważniejsze systemy transakcyjne na IBM Z. To środowisko działa stabilnie, jest certyfikowane, trudne do zastąpienia i ma ogromną wartość biznesową.
Jednocześnie firma chce wdrożyć nowe narzędzia napisane dla Arm, na przykład aplikacje analityczne, usługi chmurowe albo elementy nowoczesnego stosu AI.
Dziś często oznacza to uruchomienie osobnych serwerów i przenoszenie danych między środowiskami. Nowy procesor IBM ma pozwolić na obsługę obu typów obciążeń w ramach jednej platformy.To może uprościć architekturę, zmniejszyć liczbę systemów i ograniczyć przesyłanie danych między osobnymi maszynami.
LinuxONE może na tym szczególnie skorzystać
Nowa konstrukcja jest rozwijana z myślą nie tylko o IBM Z, ale również LinuxONE.
To ważne, bo Linux jest naturalnym środowiskiem dla ogromnej części współczesnych aplikacji serwerowych.
Jeżeli IBM zapewni natywne środowisko AArch64 w swojej platformie enterprise, może znacząco poszerzyć zakres oprogramowania działającego bezpośrednio na tych systemach.
Dla klientów oznaczałoby to większą elastyczność bez porzucania infrastruktury IBM.
A dla samego IBM - szansę na zmniejszenie bariery wejścia dla aplikacji, które dziś są projektowane głównie z myślą o Arm.
2 nm i ponad 5,7 GHz
Sam procesor nie jest ciekawy wyłącznie ze względu na dwie architektury.
IBM zapowiada konstrukcję wykonaną w procesie 2 nm, wyposażoną w 11 rdzeni pracujących z częstotliwością przekraczającą 5,7 GHz.
Układ ma również posiadać zintegrowane akceleratory AI oraz osobny blok odpowiedzialny za przyspieszanie operacji wejścia-wyjścia.
To wpisuje się w szerszy trend. Współczesny procesor przestaje być wyłącznie grupą uniwersalnych rdzeni. Coraz więcej funkcji trafia do wyspecjalizowanych bloków sprzętowych, które wykonują konkretne zadania szybciej i efektywniej.
Mainframe wcale nie jest technologicznym dinozaurem
Słowo „mainframe” nadal wielu osobom kojarzy się z komputerem wielkości szafy i terminalem z zielonym tekstem.
Tymczasem współczesne IBM Z są bardzo zaawansowanymi systemami.
Obecna generacja Telum II korzysta z procesu 5 nm, oferuje rdzenie o wysokiej częstotliwości, ogromne pamięci podręczne, akcelerację AI i specjalizowane układy do obsługi danych.
Nowa architektura ma pójść jeszcze dalej. Mainframe nie konkuruje bezpośrednio z komputerem biurkowym czy typowym serwerem rackowym. Jest projektowany pod zupełnie inne wymagania: wieloletnią pracę, ogromną liczbę transakcji i bardzo wysoką dostępność.
AI również trafia bezpośrednio do procesora
IBM rozwija w swoich układach sprzętową akcelerację sztucznej inteligencji.
To ma znaczenie szczególnie w zastosowaniach finansowych.
Model AI może na przykład analizować transakcję w momencie jej realizacji, szukać oszustw albo oceniać ryzyko bez wysyłania danych do osobnego klastra obliczeniowego.
Z punktu widzenia dużych firm oznacza to krótsze opóźnienia i większą kontrolę nad danymi.
Nowy procesor ma kontynuować ten kierunek, łącząc klasyczne obciążenia mainframe z nowoczesnymi zadaniami AI i ekosystemem Arm.
Komputery stają się coraz mniej jednorodne
Nowy układ IBM dobrze pokazuje szerszą zmianę zachodzącą w informatyce.
Dawniej komputer miał CPU, pamięć i urządzenia wejścia-wyjścia.
Dzisiaj w jednym systemie możemy mieć:
- CPU,
- GPU,
- NPU,
- DPU,
- akceleratory AI,
- specjalizowane układy kryptograficzne,
- wyspecjalizowane bloki I/O.
Do tego IBM dokłada teraz rdzeń rozumiejący dwa różne ISA.
To pokazuje, że przyszłość obliczeń może być coraz bardziej heterogeniczna.
Nie chodzi już o jeden procesor robiący wszystko. Chodzi o możliwie efektywne dobranie sprzętu do konkretnego obciążenia.
Czy x86 i Arm też kiedyś zamieszkają w jednym rdzeniu?
Nie należy z tego wyciągać wniosku, że za kilka lat typowy procesor w laptopie będzie natywnie wykonywał jednocześnie x86 i Arm.
IBM działa w bardzo specyficznym segmencie rynku.
W mainframe’ach ogromne znaczenie mają kompatybilność ze starszym oprogramowaniem, wieloletnie utrzymanie systemów i możliwość dokładania nowych technologii bez wywracania istniejącego środowiska.
Koszt stworzenia tak złożonego rdzenia może być uzasadniony w systemie wartym ogromne pieniądze.
W zwykłym komputerze konsumenckim rachunek ekonomiczny wygląda zupełnie inaczej.
Arm przeszedł niesamowitą drogę
Jeszcze kilkanaście lat temu Arm kojarzył się głównie ze smartfonami.
Pytanie brzmiało wtedy, czy ta architektura w ogóle może zagrozić pozycji x86 w komputerach osobistych i serwerach.
Dziś sytuacja wygląda zupełnie inaczej.
Apple przeniosło komputery Mac na własne procesory Arm. AWS i Google rozwijają serwerowe układy Arm. Windows działa na tej architekturze coraz lepiej, a infrastruktura AI coraz częściej korzysta z procesorów tego typu.
Teraz nawet IBM chce otworzyć swoje najmocniejsze systemy enterprise na natywne oprogramowanie AArch64.
To chyba najlepiej pokazuje, jak bardzo zmieniła się pozycja Arm.
Największy haczyk: na razie to technologia, nie produkt
Mimo całego technologicznego entuzjazmu trzeba zachować dystans.
IBM pokazało rozwiązanie podczas konferencji, ale nie ogłosiło jeszcze gotowego systemu dostępnego dla klientów.
Nie znamy:
- daty premiery,
- ceny,
- rzeczywistych wyników wydajności,
- poboru energii,
- ograniczeń przy mieszanych obciążeniach,
- zachowania przełączania ISA w praktyce.
To bardzo ważne. Świetna architektura na slajdzie może napotkać trudne problemy dopiero w realnym środowisku produkcyjnym.
Dwie architektury mogą uprościć centra danych
Jeżeli projekt trafi do produkcji i spełni obietnice, jego największą zaletą może być nie sam efekt „wow”, ale uproszczenie infrastruktury.
Firmy korzystające z IBM Z mogłyby uruchamiać więcej nowoczesnego oprogramowania bez utrzymywania osobnych środowisk Arm.
To może oznaczać mniej serwerów, mniej transferów danych i łatwiejszą integrację aplikacji.
W dużej skali nawet niewielkie uproszczenie architektury centrum danych może oznaczać realne oszczędności.
IBM pokazuje, że ISA nie musi być już twardą granicą
Najciekawszy element nowego procesora IBM nie polega więc na tym, że ma 11 rdzeni, wysokie taktowanie czy akceleratory AI.
Najciekawsze jest zakwestionowanie jednego z najbardziej podstawowych założeń informatyki: że jeden rdzeń jest nierozerwalnie związany z jednym zestawem instrukcji.
IBM próbuje pokazać, że ta granica może być bardziej elastyczna.
Jeżeli rozwiązanie sprawdzi się w praktyce, nie oznacza to końca architektur procesorów.
Może jednak oznaczać, że w najbardziej zaawansowanych systemach przestaniemy traktować je jak nieprzekraczalne mury.
A dla świata enterprise właśnie taka kompatybilność może być znacznie bardziej wartościowa niż kolejny procesor szybszy o kilka procent.
Materiał współtworzony z AI.
Komentarze (0)