Le Power7 rendra les serveurs d'IBM quatre fois plus rapides

Yann Serra

01net.

le 17/09/2009 à 18h27

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128 coeurs logiques par bloc de quatre Power7

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IBM dotera au premier semestre 2010 le haut de gamme de ses serveurs Unix/Linux et i/OS d'un processeur Power7 quatre fois plus performant que l'actuel Power6+. C'est le chiffre que le constructeur a fini par révéler après avoir annoncé, il y a quelques semaines, la présence d'une nouvelle architecture Power dans ses cartons. On sait désormais que cette puce, aujourd'hui en production sur les chaînes de montage d'IBM, intègre une mémoire cache L3 de 32 Mo, ce qui la rend jusqu'à six fois plus rapide que le modèle précédent, et communique en mode multiprocesseur à la vitesse de 360 Go/s, contre 50 Go/s jusqu'à présent.

Surtout, on trouve dans le Power7 huit cœurs, tous individuellement capables d'exécuter quatre processus en même temps, contre deux cœurs à double traitement dans le Power6+. « Sachant que nous comptons proposer à nos clients le Power7 comme une mise à jour matérielle de nos machines, cela signifie qu'un serveur Power 595 de 32 processeurs qui traite aujourd'hui 64 transactions en parallèle va demain en traiter 1 024 d'un coup ! », se plaît à préciser Jeff Howard, le directeur de l'offre Power chez IBM.

Des prouesses techniques inédites

Sauf que pour introduire le Power7 dans les serveurs déjà en production, encore fallait-il qu'IBM conserve la même consommation électrique et la même dissipation thermique que celle du Power6+. Le constructeur y parvient de deux manières. D'une part, la fréquence est revue à la baisse ; le Power7 n'atteindra pas les 5 GHz record du Power6+, mais plus vraisemblablement 3,7 GHz. (Sur ce point, IBM se refuse de confirmer ce chiffre tant que les mesures énergétiques n'ont pas toutes été effectuées).

D'autre part, IBM a réussi à maintenir un nombre peu élevé de transistors, soit 1,2 milliard au lieu des 2,7 milliards normalement nécessaires. Derrière ces chiffres se cache une véritable prouesse scientifique, l'implémentation correcte du cache sous forme de barrette eDRAM. Ce format de mémoire, jugée trop instable jusqu'à présent, est trois fois plus compacte que la SRAM que l'on trouve chez Intel et chez AMD. « Nous avons l'exclusivité de la technique de fabrication, œuvre de nos ingénieurs titulaires d'un prix Nobel », se vante Ron Kalla, le designer en chef du Power7.

D'autres ruses architecturales contribuent aux bonnes performances du nouveau processeur. Citons le retour d'une exécution des instructions dans le désordre, comme sur le Power5, ce qui minimise les ralentissements tout en préservant la compatibilité ascendante des applications Power. Ou encore la possibilité pour l'OS de couper le parallélisme à plusieurs niveaux pour accélérer de 10 % la fréquence d'un cœur et de 40 % le traitement d'un processus.

Un mode Nap éteint même les unités d'exécution, afin de préserver l'énergie, mais pas les caches, pour faire repartir les traitements cinq fois plus rapidement. Les systèmes AIX 7, i/OS 7 et PowerVM 7, dont la sortie est prévue en même temps que celle du Power7, sauront déterminer automatiquement ce qu'il est nécessaire de faire. Enfin, la présence de deux contrôleurs DDR3 en interne permet au Power7 de communiquer à 100 Go/s avec sa mémoire centrale.

Des alternatives dès 2010

Les serveurs Power6+ sont crédités par les organismes indépendants de performances jusqu'à 28 % supérieures à celles des machines équipées des derniers Xeon Nehalem d'Intel. Ce qui fait dire à IBM que son serveur Power 570 mis à jour pourrait travailler cinq fois plus rapidement qu'un HP Proliant DL370 G6, de catégorie équivalente.

A voir si cette comparaison restera valable longtemps. Car IBM ne sera pas seul à lancer un nouveau processeur pour serveurs en 2010. Simultanément, Intel proposera son Nehalem EX doté de huit cœurs à double traitement et d'une mémoire cache L3 de 24 Mo. AMD pourrait mettre sur le marché son Opteron Magny-Cours équipé de douze cœurs et Fujitsu son Sparc64 VIII à huit cœurs. En revanche, Sun semble avoir définitivement jeté l'éponge de l'UltraSPARC RK, ou Rock, et la sortie de l'Itanium Tukwila à quatre  cœurs, initialement prévue par Intel en 2006, est toujours incertaine. 

IBM entend par ailleurs décliner le Power7 sur les serveurs d'entrée de gamme avec des versions en quatre ou six cœurs et avec un seul contrôleur mémoire. La perspective de circuits dotés de capacités vectorielles accrues n'est pas écartée pour remplacer le processeur Cell dans les supercalculateurs.

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