Megérkezett az IBM új mainframe-je

Ötévnyi fejlesztés és egymilliárd dolláros befektetés nyomán elkészült az IBM új, mindent verő mainframe-je, a z13 - jelentette be a Nagy Kék. A vállalat mára a szegmens egyeduralkodójává vált, miután a versenytársak már évekkel ezelőtt elhagyták a piacot. Az IBM azonban nem ül a babérjain, a zsugorodó, de még mindig sok milliárd dolláros piacnak most új terméket fejlesztett a cég.

Az új mainframe-vásárlókat valószínűleg a Nagy Kék kereskedői is meg tudnák számolni a kezükön, a termékkategória közel 50 éves története azonban a mai napig több ezer szervezetet számláló installált bázist termelt ki, amelyet nem éri meg magára hagyni. Mivel a vállalatok a leginkább kritikus folyamataikat bízzák mainframe-ekre azok megbízhatósága és hibatűrése miatt, az elérhető árprémium is itt a legmagasabb - igaz ez a gépekre és a hozzájuk kapcsolódó szolgáltatásokra is. A bankok, biztosítók, tőzsdék, online tranzakciós rendszerek és más ügyfelek pedig szívesen fizetnek a nagy teljesítmény és rendelkezésre állás ígéretéért.

Az ajtó mögött

A z13 új moduláris felépítést kapott. Míg a korábbi generációs IBM mainframe-ek 8 processzoros MCM (multi-chip module) egységekből épültek fel, a z13-ban minden processzor saját modult kap, amelyek CPC-fiókokba rendeződnek. Egy fiókban két logikai node kaphat helyet, egy-egy node pedig három processzoros egységet (PU) és egy rendszerkontrollert (SC) tartalmaz. Az SCM-alapú felépítés már bemutatkozott korábban a zBC12 bébimainframe-ekben, a tapasztalatok alapján bevált megoldásról van szó.

Ez a moduláris felépítés tükröződik a felépítésben is, a z13 egy és négy közötti CPC-fiókkal rendelhető. Az alap kiépítésben egyetlen, az ügyfél által elérhető processzormag dolgozik (plusz minimum két másik áll készenlétben hiba esetére), a maximális kiépítést a négyfiókos verzió jelenti. Létezik ennek egy speciális, nagy sűrűségű fiókokkal felszerelt kivitele is, amelyben az ügyfél által elérhető processzormagok száma 141 lehet. A kapacitás bővítése (a mainframe-ektől megszokott módon) leállás nélkül, kisebb-nagyobb fokozatokban végezhető további modulok hozzáadásával illetve a gépben leszállított, de nem működő processzormagok beizzításával. Kivételt képez a nagy sűrűségű fiókokra való átállás, ez kikapcsolás nélkül nem oldható meg.

A z13 az IBM vadonatúj, 22 nanométeres SOI eljárással készülő 8 magos processzorait használja, az előző két generáció még négy- illetve hatmagos chipekkel indult a piacon. Az elődhöz képest azonban az amúgy is elképesztően magas, 5,6 GHz-es órajelet már nem húzta tovább az IBM, helyette inkább az utasításszintű párhuzamosság (ILP) és az agresszívebb utasítás-újrarendezés (out of order execution) hoz gyorsulást, az órajel pedig 5 GHz-re mérséklődött. A lapka egyébként igazi monstrum, a 3,99 milliárd tranzisztor 679 négyzetmilliméteres szilíciumdarabon kapott helyet, ez szinte akkora, mint a Tukwila generációs Intel Itanium (698 mm2).

Az architektúra két fontos ponton újult meg, egyrészt a processzormagok immár támogatják az SMT-t, vagyis több (pontosabban két) utasításszálat képesek egyszerre végrehajtani, ami az adatbázis-kezelés és Linux alatti teljesítményt javítja. Másik fontos újdonság a vektoros, SIMD utasítások megjelenése, ez analitikai és matematikai modellezési feladatokon segít, a cég saját COBOL 5.2 és PL/I 4.5-je ezt aktívan ki is tudja használni. A processzor integrált kriptográfiai motort is kapott, ami on-the-fly képes az adatokat igény szerint tömöríteni vagy titkosítani. Szintén a gyorsulást szolgálja, hogy átalakult a gyorsítótár-hierarchia, a másodszintű tár mérete megduplázódott és a harmad- illetve negyedszintű is jelentős mértékben nőtt, utóbbi 384 megabájt helyett immár 480+224 (L4+koherencia) megabájtos kapacitású, külön eDRAM chipen kapott helyet.

A processzormagok különböző számítási feladatokhoz dedikálhatóak, általános célú (CP), Linuxot futtató (IFL), DB2-t futtató (zIIP), mainframe-ek közötti kommunikációt vezérlő (ICF) vagy IO-vezérlőként (SAP) is. Az IBM mainframe-eknél megszokott módon ezek természetesen hardveresen mind pontosan ugyanolyan processzormagok, a korlátozott funkciós magokért azonban kevesebbet kell fizetni. Az ügyfél által használható magokon túl minden gépben található legalább két tartalék mag, valamint fiókonként 6 egység kötelező módon SAP-feladatra van dedikálva. Az NE1 jelű maximális kiépítésben tehát az ügyfél által beosztható 141 processzormag mellett 24 dedikált SAP és két készenlétben álló processzormag található.

Nagyot lép előre a memóriakapacitás terén az IBM mainframe-je. A z13 maximális kiépítésben 10 terabájt fizikai, az ügyfél számára elérhető memóriát kínál, ez háromszorosa az EC12 által kínáltnak. Az egyes kiépítéseknél a CPC-fiókok száma limitálja ezt a mennyiséget, a legkisebb rendelhető mennyiség 64 gigabájt. Mainframe-ről lévén szó, a memóriát is külön redundancia védi, ez a z13-ban a RAIM, amelyet az IBM a merevlemezes RAID memóriára alkalmazott verziójaként ír le. A RAIM hibakorrekciót és redundanciát biztosít a rendszermemória számára, a fenti 10 terabájtos nettó adaton felül. A rendszer része még egy speciális, egységesen 96 gigabájtos HSA (hardware system area) is, amely a rendszer működéséhez szükséges konfigurációs adatokat tárolja.

Az IBM korábban bevezette a hibrid mainframe-ek koncepcióját, ezt természetesen a z13 is támogatja. Ennek megfelelően a gép képes fogadni zEnterprise BladeCenter Extension (zBX) bővítőket, amelyekbe POWER és x86-os szerverek kerülhetnek és UNIX vagy Windows rendszert futtathatnak. A koncepció lényege, hogy közvetlenül a mainframe mellett futhatnak a szorosan kötődő kiegészítő alkalmazások, így a sokszor kritikus és érzékeny hálózati forgalom dobozon belül maradhat logikailag és fizikailag is.

Beépített analitika

A hagyományos megközelítés szerint a tranzakciókat végrehajtó gép mellett, attól függetlenül egy másik platform felel az üzletmenetre vonatkozó adatok elemzéséért, üzleti intelligenciáért. Mivel a két gép fizikailag különböző, ezért az elemzés nem lehet valósidejű - a két adatbázis szinkronban tartása késleltetést vezet be és extra erőforrásokat igényel. A z13 legnagyobb üzleti dobása ezért az integráltan futtatható valósidejű analitika lehet. A mainframe ugyanis a tranzakciók feldolgozása és végrehajtása mellett integráltan képes elemzéseket is futtatni, valós időben mutatva az üzletmenet állapotjellemzőit és kérésre villámgyors lekérdezéseket is végre tud hajtani.

Machine recruiting: nem biztos, hogy szeretni fogod Az AI visszafordíthatatlanul beépült a toborzás folyamatába.

A beépített analitika azonban nem csak üzleti intelligencia lehet, futhatnak valós időben csalásdetektáló (fraud detection) algoritmusok is, amelyek a visszaélésre utaló mintázatokat keresik a tranzakciókon. Az IBM szerint a mainframe teljesítménye elegendő ahhoz, hogy ne csak mintavételezéssel, hanem a tranzakciók teljes számán lefuthassanak ezek az algoritmusok - a bankok legnagyobb örömére.

A cég szerint teljes kiépítésben a most bemutatott mainframe naponta mintegy 2,5 milliárd tranzakció végrehajtására képes, ez százszor annyi, mint amennyi az éves e-kereskedelmi csúcson, a Cyber Monday alatt az Egyesült Államokban végbemegy. A specifikációk szerint a z13 átlagosan mintegy 40 százalékkal gyorsabb, mint az előző generáció, köszönhetően az alaposan átdolgozott processzoros architektúrának. Így a SIMD-végrehajtást vagy az SMT-t kihasználó szoftverek lényegesen gyorsabban futhatnak, míg az ezekből nem profitáló alkalmazások kevésbé gyorsulnak.

Nem olcsó, de olcsóbb lehet

A z13 áráról az IBM nem beszél nyilvánosan. Ennek racionális oka van, egy mainframe esetében nagyon szűk a potenciális vásárlók rétege, számukra az IBM tud az egyedi igényekre szabott konfigurációkat építeni és a kapcsolat viszonyától függően árengedményt is tud biztosítani. A hardver és a szoftver ára jellemzően sok százezer dollár körül van, az IBM szerint azonban még így is lényegesen olcsóbb, mintha az ügyfél azonos képességeket és teljesítményt szeretne x86-os alapokon beszerezni.