IBM在科技界再度投下震撼彈，于今年7月悄然發(fā)布了全新的Power11服務(wù)器系列，標(biāo)志著自2020年以來，Power服務(wù)器系列的首次重大革新。然而，關(guān)于Power11處理器的具體細(xì)節(jié)，IBM當(dāng)時(shí)并未透露太多。直到近日，在備受矚目的Hot Chips 2025大會(huì)上，IBM終于揭開了Power11 CPU的神秘面紗，詳細(xì)介紹了其架構(gòu)與性能表現(xiàn)。

Power11 CPU架構(gòu)的一大亮點(diǎn)是其配備的大型、高帶寬SIMD引擎，該引擎致力于提供卓越的端到端數(shù)據(jù)帶寬。盡管前代Power10 CPU已經(jīng)采用了三星的7nm制程技術(shù)，但Power11并未急于邁向更先進(jìn)的5nm制程，而是選擇了增強(qiáng)型7nm節(jié)點(diǎn)制程。這一決策基于IBM對(duì)客戶需求的深刻理解，即客戶更看重速度而非密度。IBM與三星的合作進(jìn)一步加深，不僅限于制程技術(shù)，還引入了三星的iCube SI Interposer封裝技術(shù)，構(gòu)建了2.5D堆疊，優(yōu)化了電力傳輸效率。

IBM強(qiáng)調(diào)，Power11 CPU的核心目標(biāo)是提升速度和執(zhí)行效率。因此，它在結(jié)構(gòu)上與Power10保持相似，單塊芯片上最高整合了16個(gè)核心（其中一個(gè)核心為備用狀態(tài)，另有8核心、12核心等配置，每個(gè)核心最高支持8線程）。時(shí)鐘速度也從4.0GHz躍升至4.3GHz，單個(gè)插槽最高支持30個(gè)核心，雙插槽CPU則可擴(kuò)展至60個(gè)核心。這一配置為高性能計(jì)算提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在AI加速方面，Power11 CPU同樣表現(xiàn)出色。每個(gè)核心都內(nèi)置了MMA（乘法矩陣堆疊器），而外部則支持Spyre加速器，由ASIC或GPU提供動(dòng)力。這些架構(gòu)上的改進(jìn)帶來了顯著的性能提升，小型系統(tǒng)效能提升高達(dá)50%，中端系統(tǒng)約30%，高階系統(tǒng)平均性能提升14%。

Power11 CPU還引入了Quantum Safe Security功能，為即將到來的量子計(jì)算時(shí)代做好準(zhǔn)備。這一功能已經(jīng)在IBM Z大型主機(jī)系統(tǒng)中得到應(yīng)用，展現(xiàn)了IBM在安全性方面的前瞻布局。

內(nèi)存子系統(tǒng)方面，Power11 CPU帶來了重大升級(jí)，IBM稱之為OMI內(nèi)存架構(gòu)。這一分層內(nèi)存架構(gòu)意味著每個(gè)芯片擁有多達(dá)32個(gè)DDR5內(nèi)存接口，帶寬速度高達(dá)38.4Gbps。與上一代配備8個(gè)DDR5接口的系統(tǒng)相比，容量和帶寬均實(shí)現(xiàn)了4倍提升。這一變革催生了定制的OMI D-DIMM內(nèi)存模塊，位于高效的銅制散熱器下方。

IBM對(duì)于HBM的態(tài)度則相對(duì)保守。盡管HBM的傳輸速率很快，但其容量相對(duì)較低，無法滿足IBM對(duì)于8TB DRAM和超過1TB/秒內(nèi)存帶寬的追求。相比之下，OMI架構(gòu)建立在經(jīng)典的DDR5內(nèi)存之上，能夠更好地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。據(jù)IBM稱，OMI緩沖區(qū)增加了6到8納秒的延遲，但這一犧牲在整體性能提升面前顯得微不足道。

Power11還改進(jìn)了對(duì)外部PCIe加速器的支持，特別是IBM自家的Spyre加速器。這一舉措將進(jìn)一步拓寬Power11的應(yīng)用場(chǎng)景，提升其在高性能計(jì)算和AI領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。