Mainframe-CPU: IBMs z15 bekommt 12 Kerne und 256 MByte L3-Cache

Big Blue hat einen neuen Prozessor für Mainframes entwickelt: Der z15 nutzt zwölf statt zehn CPU-Kerne, doppelt so großen Cache, besseres SMT, drastisch schnellere Kompressions-Engines und unterstützt mehr DDR4.

Artikel veröffentlicht am ,
z15-Mainframe
z15-Mainframe (Bild: IBM)

Auf den z14 von Sommer 2017 folgt der z15: Der Prozessor ist für die gleichnamigen z15-Mainframe-Systeme von IBM gedacht, welche unter anderem in der Finanzindustrie und für Flugbuchungen eingesetzt werden. Schon der z14 war ein gigantischer Chip, der z15 ist noch monströser als sein Vorgänger - und das, obwohl IBM das gleiche Fertigungsverfahren nutzt.

Erneut wird 14HP verwendet (14-nm-Node mit Silicon on Insulator), mit dem IBM die zwei Prozessoren bauen lässt, aus welchen sich ein z15 zusammensetzt. Er besteht aus CPs (Central Processor) als eigentliche CPUs mit Rechenkernen samt Speichercontroller und SCs (System Controller) als Interconnect und Puffer-Stufe. Der neue CP hat nun 9,2 Milliarden statt 6,7 Milliarden Transistoren und der SC nun 12,2 Milliarden statt 9,7 Milliarden Transistoren. Beide Chips sollen laut Technical Guide (PDF) weiterhin 696 mm² aufweisen.

Das ist interessant, denn der CP hat zwölf statt zehn CPU-Kerne mit wieder 5,2 GHz. Zudem hat IBM den L2-Cache auf 4 MByte und den L3-Puffer auf 256 MByte verdoppelt; der Hersteller nennt eine verdoppelte e/DRAM-(Macro-)Dichte und eine ausgelagerte Stromversorgung. Das erklärt dann auch den von 674 MByte auf 960 MByte angewachsenen L4-Cache des SC bei gleicher Die-Size.

  • z15 im Überblick (Bild: IBM)
  • z15 im Überblick (Bild: IBM)
  • z15 im Überblick (Bild: IBM)
  • z15 im Überblick (Bild: IBM)
z15 im Überblick (Bild: IBM)

An den eigentlichen Prozessoren wurden Verbesserungen wie eine Tage-basierte Sprungvorhersage (PDF) ähnlich wie bei AMDs Zen 2 vorgenommen. Deren spekulative Ausführungen werden bei fehlerhaften Sprüngen entfernt, was Seitenkanalangriffen vorbeugt. Weitere Aufwertungen betreffen interne Buffer und Latenzen, zudem wurde die zEDC (zEnterprise Data Compression) in die CPU integriert, so dass sie ein Vielfaches des Durchsatzes erreicht. Für den z15 hat IBM überdies das 2-Wege-SMT (Simultaneous Multithreading) für durchschnittlich +25 Prozent mehr Performance optimiert.

Komplette Systeme bestehend aus fünf sogenannten Drawern (4x CP + 1x SC) haben nun bis zu 190 Kerne statt 170 Kerne und können bis zu 40 TByte DDR4-Speicher anstelle von bis zu 32 TByte RAM adressieren (siehe Vergleich). Wie üblich verkauft IBM auch die z15-Mainframes nur individuell auf Anfrage, der Preis liegt bei den stärkeren Maschinen locker bei mehreren Millionen US-Dollar.

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stan__lemur 19. Sep 2019

RACF kann (um einiges granularer) Rechte managen. Wenn natürlich SPECIAL und OPERATNS...

M.P. 13. Sep 2019

Wenn man für die Grillparty die rechteckigen Pappen für die Bratwürste vergessen hat...

ms (Golem.de) 13. Sep 2019

Die Tage-Sprungvorhersage steht in keiner IBM-Pressemitteilung ^^

sambache 13. Sep 2019

IBM ist sehr zufrieden mit dir ;-)



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