Interview: Was kommt nach dem Power6?

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Vor gut einem Jahr hat IBM hat den Chip ‘Power6’ vorgestellt. Der Dual-Core-Prozessor ist nach IBM-Angaben bei gleichem Stromverbrauch zweimal schneller als das Vorgängermodel. silicon.de sprach mit Ralf Fischer, weltweiter Entwicklungsleiter für den Power6, über den Chip und die Trends der Halbleiterentwicklung.

silicon.de: Herr Fischer, Sie waren weltweiter Entwicklungsleiter für den Power6-Chip. Was waren die größten Herausforderungen bei der Entwicklung des Prozessors?

Ralf Fischer: Eine der größten Herausforderungen war sicherlich, den gewaltigen Sprung in der Rechenleistung des Chips zu erzielen, ohne dass dabei der Stromverbrauch signifikant ansteigt. Darüber hinaus haben wir einen Konzeptansatz gewählt, der für Power und unsere Mainframes gleichermaßen gültig ist: Nämlich eine superskalare und relativ kurze High-Speed-Pipeline zu implementieren und diese wirklich auf höchste Geschwindigkeit zu optimieren. Das ist bei so unterschiedlichen Architekturen natürlich eine weitere große technische Herausforderung, die wir aber letztlich gemeistert haben.

silicon.de: Welche Technologien, die im Power6 zum Einsatz kommen, erachten Sie für besonders wichtig?

Ralf Fischer: Wir haben für Power6 komplett neue Ansätze gewählt, um diesen gewaltigen Leistungssprung zu schaffen: Angefangen von der 65nm-Halbleitertechnologie, über die komplett neue Prozessor-Pipeline bis hin zu den Power-Savings- und Power-Management-Methoden. Erst wenn man das alles richtig macht, kommt auch ein Chip wie der Power6 dabei raus.

silicon.de: Für welche Einsatzbereiche ist der Chip geeignet?

Ralf Fischer: Der Power6-Chip hat eine sehr balancierte Rechenleistung über eine große Bandbreite an Workloads: Die Rechenleistung pro Prozessorkern ist in fast allen Benchmarks um das zwei bis dreifache höher als die der Konkurrenz.

Mit einem solchen Verhalten ist der Chip für sehr viele Einsatzbereiche geeignet: Vom klassischen Online Transaction Processing über Application Serving bis hin zu High-Perfomance-Computing-Anwendungen. Das macht den Power6 besonders in den IT-Umgebungen interessant, in denen unsere Kunden viele unterschiedliche Workloads auf einer Maschine mit Hilfe von Virtualisierungstechnologien konsolidieren.

silicon.de: Wie lange geht es mit Steigerung der Chip-Rechenleistung denn noch weiter?

Ralf Fischer: Wir haben bei IBM ja schon vor mehr als fünf Jahren das Ende der CMOS- Entwicklung vorausgesagt. Dieses Ende zeichnet sich immer deutlicher ab – beste Beispiele sind die verlangsamten Wachstumsraten für Schaltgeschwindigkeit und Dichte der Transistoren auf den Chips.

Trotzdem ist es uns durch Investitionen und Innovationen, die wir gemeinsam mit unseren Entwicklungspartnern in der Halbleiter-Entwicklung vorantreiben, gelungen, das Ende bisher vor uns herzuschieben.

Gerade Power6 und Z10 beweisen, welche Möglichkeiten auch heute noch in der Technologie- und Prozessorentwicklung stecken, um die Rechenleistung eines einzelnen Prozessorkerns weiterhin deutlich zu steigern. Ich denke, dass wir das schon noch einige Chip-Generationen fortsetzen können.

silicon.de: Und was kommt danach?

Ralf Fischer: Wir arbeiten schon heute an neuen Computer-Architekturen, die es uns erlauben werden, die Rechenleistung eines Systems weiterhin gemäß ‘Moores Law’ zu steigern, auch wenn der einzelne Prozessorkern nicht mehr viel an Geschwindigkeit zulegen wird. Die beiden bekanntesten Beispiele für diesen Ansatz sind der Cell-BE-Prozessor und unsere Supercomputer-Baureihe BlueGene.

Im Cell sind es die acht Spezialprozessoren im Einklang mit einem PowerPC-Prozessor, die die bahnbrechende Visualisierung ermöglichen. Bei BlueGene haben wir mehr als 130.000 leistungsarme Prozessoren sehr dicht gepackt und erreichen damit eine Rechenleistung, die uns Platz eins und zwei, sowie zwei weitere Top-Ten-Plätze in der ‘Top 500 Supercomputing’-Liste gebracht hat.