在近日于美國硅谷舉行的年度Hot Chips大會上,IBM為預計2020年問世的Power 9處理器定義了一個新接口──該開放內存接口(Open Memory Interface,OMI)能實現在一臺服務器上以高于DDR的帶寬搭載更多主存儲器,也是一個能與GenZ與英特爾(Intel)的CLX分庭抗禮的Jedec標準潛在候選。
OMI基本上是將內存控制器從主機上移出,轉而依賴在相對較小型的DIMM板卡上的控制器;Microchip旗下的Microsemi已經有一款DDR控制器在IBM實驗室的板卡上運作。這種方法號稱能在一臺服務器上支持4TB容量內存、傳輸速率達320GBps,或是512GB容量內存、最小持續傳輸速率為650GBps。
這種結果需要付出的代價是,在Microchip的控制器芯片中添加了至少4納秒(nanosceonds)的延遲,耗散功率約4W,其中有一半是藉由將DDR PHY從主機中移除來減輕。IBM預想未來的控制器能讓OMI結合圖像處理器DRAM,成為越來越受歡迎,但價格較高、功率消耗也很大的HBM堆棧。
此外根據IBM處理器架構師William Starke的說法,該方案大約80納秒的延遲,使其成為能替代延遲可能高達400納秒的GenZ之具吸引力方案。
OMI是以IBM Power 9先進I/O (Advanced I/O,AIO)芯片中的96信道25G serdes為基礎;這種serdes提供高達600GBps的帶寬,能被彈性配置為支持OMI、新一代的Nvidia圖像處理器互連接口NVLink,或是IBM為其他加速器打造的OpenCAPI 4.0接口。
Microchip的OMI控制器在IBM實驗室的運作功耗為4W。
IBM的下一代Power 10處理器,將轉向采用32~50G serdes以繼續強化I/O與加速,其技術藍圖顯示,賽靈思(Xilinx)等合作伙伴不會再取得IBM的加速器專屬緩存一致性互連(cache-coherent interconnect,CCIX)支持;CCIX是與英特爾CLX競爭的方案。
一位Hot Chips與會者表示,由此產生的Power 9互連,類似于英特爾針對下一代處理器所開發的CLX。而IBM的Starke則表示,英特爾可能會把CLX同時運用于加速器以及Optane儲存級內存。
針對DDR內存,OMI藉由將控制器移出主機減輕了冷卻任務,也簡化了處理器設計;市場研究機構TIrias Research資深分析師Kevin Krewell表示,這種方法類似AMD在Epyc服務器處理器封裝中,利用獨立的小芯片(chiplet)做為控制器;“這是切割該技術的另一種方法。”
IBM的Power AIO是一款14納米芯片,支持48信道的PCIe 4.0;預計2021年推出的Power 10會采用全新的工藝節點、新的核心與晶體管設計,支持PCIe 5.0以及800GBps的最小持續傳輸速率。
然而IBM雖保有強勁的技術雄心,其市場影響力正逐漸式微;根據市場研究機構IDC的統計數字,Power架構在2019年第一季的服務器處理器市場上僅有0.190%的占有率,比去年同期的0.219%又下滑了些許。
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原文標題:IBM打造新一代更高帶寬DDR接口
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