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.

Hello, itt az idei SYSADMINDAY! Szabadtéri helyszínen idén is megrendezzük a hazai Sysadmindayt. Melós hónapok után ez egy jó lehetőség, hogy találkozzunk barátokkal, kollégákkal.

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.