יבמ חוזרת למשחק בשוק מעבדי הרשת

פיתחה מעבד במהירות קו התקשורת – לשימוש פנימי ולמכירה מסחרית
.

יבמ מעריכה כי התמזגות השבבים המניעים שרתים ושבבי תקשורת יוצאת הזדמנות חדשה. החברה חושפת מעבד ראשון במשפחה חדשה של שבבים הצפויה להחזיר אותה לעסקי מעבדי הרשת.

במאמר מדעי שהוצג בכנס ISSCC בסאן פרנציסקו, מתארת יבמ מה שמוגדר כ"מעבד במהירות קו התקשורת". השבב בטכנולוגיית סיליקון על גבי מבודד (SOI) ב- 45 ננו-מטר, בנוי ממספר מאיצים ומ- 16 ליבות עיבוד, תוך התבססות על מעבד PowerPC החדש ב- 64 סיביות, המשובץ ומשולב במעבד הרשת, ומסוגל לטפל בו-זמנית בארבעה נימי מידע (threads).

לדברי צ'ארלס ג'ונסון, הארכיטקט הראשי של מעבדים במהירות הרשת ביבמ, "זהו ככל הנראה השבב המורכב ביותר שנבנה אי-פעם על ידי יבמ".

השבב בן 16 הליבות דוחס 1.43 מיליון טרנזיסטורים אל תוך שטח של 428 מ"מ רבועים. לצורך ההשוואה, המעבד המרכזי החדש של יבמ, Power7, משלב 1.2 מיליון טרנזיסטורים הפרוסים על פני 567 מ"מ רבועים.

לדברי ג'ונסון, "הבנו שזה עשוי להיות מורכב יותר מ- Power7 כאשר אנשי המעבדה ביבמ התחילו לספר לנו שמסיכות הייצור שלנו קשות במיוחד לבנייה – ואז התחלנו לספור את הטרנזיסטורים על גבי השבב".

שלא כמו Power7 המכוון להשיג ביצועים מירביים, מעבד הרשת במהירות קו התקשורת מיועד להפיק ספיקה מירבית לכל ואט חשמל נצרך. גרסאות של השבב הזה עשויות לפעול בטווח שבין 2.3 גיגה-הרץ לשבב בעל 16 ליבות הצורך 65 ואט, ל- 1.4 ג'יגה הרץ בשבב בעל ארבע ליבות הצורך 20 ואט.

ג'ונסון אומר כי השבב ניצב בין מעבדים מרובי ליבות לשרתים, דוגמת ניאגרה של סאן – ובין מעבדים לתקשורת מנות של חברות דוגמת Cavium או RMI.

"זה לא מעבד רשת או מעבד לשרת – אלא מעבד ביניים: שילוב של שני העולמות", אמר ג'ונסון.

השבב ישמש במגוון רחב של מערכות עצמאיות ומחברי PCI אקספרס בשרתים. הוא מתוכנן בראש ובראשונה לשימוש במערכות המיוצרות על ידי יבמ עצמה – אולם החברה מוכנה למכור אותו גם על בסיס מסחרי.

ג'ונסון סירב לפרט אלו יישומים עשויים לפעול על גבי השבב, והפנה את השואלים אל הגיליון הקרוב של עתון המחקר של יבמ, הצפוי להתפרסם החודש. עם זאת, אמר כי קבוצת התוכנה של יבמ עובדת בשיתוף פעולה הדוק עם צוות הפיתוח של המעבד.

"מעבדים במהירות קו התקשורת הם דוגמה מצויינת למחשוב המתנהל תוך איזון עומסי עבודה", אמר ג'ונסון.

המומחה לשוק השבבים לינלי גוונאפ מעריך כי "זה נשמע כמו שבב ASIC ברמה גבוהה, בדומה לשבבים אותם משלבת סיסקו במתגים שלה… מה שטוב מבחינתה של יבמ הוא המינוף של תשתיות ה- PowerPC והתוכנה שלהם, במקום להשתמש בשבב המבוסס על MIPS".

ג'ונסון ציין כי יבמ עובדת על הרעיון זה חמש שנים. בשנתיים הראשונות התמקדו החוקרים בחברה במעבדים בעלי מספר גדול של ליבות, ועומסי עבודה גדולים. לפני כשנתיים, הפכה העבודה לקונצפציה מגובשת של מוצר, שבפיתוחו מעורבים עובדים מקבוצות השבבים, המערכות והתוכנה של יבמ.

השבב כולל מאיץ XML כמו גם מעבד לפרוטוקולים רגילים ומספר מאיצים להצפנה. הוא מריץ לינוקס כמערכת הפעלה, ותומך ב- Hypervisor של לינוקס על מנת להציע וירטואליזציה מלאה של מכלול רכיבי הקלט-פלט, המעבד והזיכרון.
ג'ונסון אומר כי תכנון השבב מאפשר מידוג קל של מהירויות, מ- 10 ל- 100 ג'יגהביט, באמצעות תוספת ליבות ורכיבי האצה.

עד ארבעה שבבים בני 16 ליבות ניתנים לקישור במערכת ריבוי עיבוד בתצורה סימטרית, ללא צורך בשבבי גישור נוספים. כל מעבד תומך בזיכרון מטמון של עד 8 מגה-בייט, ובארבע יציאות איתרנט 10G.

ג'ונסון היה הארכיטקט הראשי של שבבי Power4 של יבמ, ותכנן את חלקה של יבמ בשבבים המניעים את קונסולת המשחקים Xbox 360 של מיקרוסופט.