8月27日消息，在近日召開的Hot Chips 2024大會(huì)上，IBM宣布推出針對(duì)AI時(shí)代的下一代企業(yè)計(jì)算產(chǎn)品，包括全新Telum II處理器和Spyre AI加速器，預(yù)計(jì)這兩款芯片都將于2025年上市。
Telum II處理器
早在2021年，IBM就推出了第一代的Telum處理器，當(dāng)時(shí)就采用了全新的核心構(gòu)架，并針對(duì)AI加速進(jìn)行優(yōu)化。具體來(lái)說(shuō)，該芯片采用三星7nm制程技術(shù)制造，核心面積為530mm，內(nèi)部有225億個(gè)晶體管，8核心16線程的配置，主頻超過(guò)5GHz。由于Telum處理器是IBM z16大型機(jī)計(jì)劃成功的關(guān)鍵，所以隨著客戶需求的變化，IBM需要持續(xù)升級(jí)該系列芯片，因此推出了性能更強(qiáng)、更適合AI任務(wù)的Telum II處理器。
據(jù)介紹，Telum II處理器采用了更先進(jìn)的三星5nm HPP制程技術(shù)制造，核心面積為600mm，擁有430億個(gè)晶體管，雖然還是8核心16線程的配置，但是對(duì)于核心分支預(yù)測(cè)進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，比如將寄存器數(shù)控從128提高到了160個(gè)，改進(jìn)了存儲(chǔ)回寫和地址轉(zhuǎn)換，疊加制程工藝的提升，使得核心面積減少了20%，功耗降低了15%。
同樣，得益于三星5nm制程以及CPU核心優(yōu)化，Telum II處理器的CPU核心主頻也提升到了5.5GHz，整體性能提升了20%。
Telum II處理器還采用了一個(gè)新的電壓控制環(huán)路，可以幫助CPU內(nèi)核可以穩(wěn)定的運(yùn)行在5.5GHz，并且功耗可以降低18%。
另外，Telum II處理器內(nèi)部還配備了10個(gè)36MB的L2緩存，整體緩存容量達(dá)到了360MB，較第一代的Telum處理器增加了40%。此外，每個(gè)drawer還擁有360MB的虛擬L3緩存和2.88GB的虛擬L4緩存。
Telum II處理器內(nèi)部還集成了全新I/O加速單元DPU，并接在L2Cache上，而不是放在PCIe總線后面，提高了50%的I/O密度來(lái)優(yōu)化數(shù)據(jù)處理。IBM表示，該處理器這一進(jìn)步提高了 IBM Z 的整體效率和可擴(kuò)展性，使其非常適合處理當(dāng)今企業(yè)的大規(guī)模 AI 工作負(fù)載和數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用程序。
該DPU擁有四組八個(gè)微控制器，并運(yùn)行IBM自己的定制協(xié)議。還有PCIe Gen5 x16接口。一個(gè)完整的系統(tǒng)可以支持多達(dá)192個(gè)PCIe卡，12個(gè)I/O擴(kuò)展和16個(gè)PCIe插槽等。
為了應(yīng)對(duì)AI加速計(jì)算需求，Telum II處理器內(nèi)部還集成了AI加速器，支持CISC指令集，支持Int8、FP16數(shù)據(jù)類型的計(jì)算加速，單芯片算力達(dá)24TOPS，可以運(yùn)行大語(yǔ)言模型，可實(shí)現(xiàn)低延遲、高吞吐量的交易內(nèi) AI 推理，例如增強(qiáng)金融交易期間的欺詐檢測(cè)，并使每個(gè)芯片的AI計(jì)算能力比上一代提高了四倍。每個(gè)drawer集群（8個(gè)AI內(nèi)核）可以將算力提升到192TOPS。
Spyre AI加速器
Spyre AI加速器是基于三星5nm LPE制程技術(shù)制造，核心面積為330mm，擁有260億個(gè)晶體管，是一款專門面向企業(yè)級(jí)的AI加速器，可以為復(fù)雜的AI模型和生成式AI應(yīng)用提供可擴(kuò)展的AI加速功能。
具體來(lái)說(shuō)，Spyre AI加速器擁有32個(gè)計(jì)算核心，與Telum II整合的AI內(nèi)核擁有類似的構(gòu)架，支持 int4、int8、fp8 和 fp16 數(shù)據(jù)類型，整體算力超過(guò)300TOPS，適用于低延遲和高吞吐量 AI 應(yīng)用。每個(gè)計(jì)算核心還擁有2MB暫存，擁有超過(guò)55%的有效TOPS利用率。內(nèi)存方面，支持LPDDR5。
Spyre AI加速器的核心結(jié)構(gòu)：
8個(gè)Spyre AI加速器可以通過(guò) 75 瓦 PCIe 適配器連接成為一個(gè)集群，整個(gè)集群可以支持1TB的內(nèi)存，帶來(lái)高達(dá)1.6TB/s的帶寬。
IBM表示，Telum II處理器 和 Spyre AI加速器可以協(xié)同工作，形成一個(gè)可擴(kuò)展的架構(gòu)，以支持 AI 建模的集成方法，即將多個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)或深度學(xué)習(xí) AI 模型與編碼器 LLM 相結(jié)合。通過(guò)利用每個(gè)模型架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，與單個(gè)模型相比，集成 AI 方案可以提供更準(zhǔn)確和穩(wěn)健的結(jié)果。
“我們強(qiáng)大的多代路線圖使我們能夠在技術(shù)趨勢(shì)方面保持領(lǐng)先地位，包括不斷增長(zhǎng)的 AI 需求，”IBM Z 和 LinuxONE 產(chǎn)品管理副總裁 Tina Tarquinio 說(shuō)。“Telum II 處理器和 Spyre 加速器旨在提供高性能、安全且更節(jié)能的企業(yè)計(jì)算解決方案。經(jīng)過(guò)多年的開發(fā)，這些創(chuàng)新將引入我們的下一代 IBM Z 平臺(tái)，以便客戶可以大規(guī)模利用 LLM 和生成式 AI。”
據(jù)介紹，Telum II 處理器將成為為 IBM 下一代 IBM Z 和 IBM LinuxONE 平臺(tái)提供支持的中央處理器。它預(yù)計(jì)將于 2025 年提供給 IBM Z 和 LinuxONE 客戶。IBM Spyre Accelerator 目前處于技術(shù)預(yù)覽階段，預(yù)計(jì)也將于 2025 年推出。
編輯：芯智訊-浪客劍
