ชิปเมนเฟรมรุ่นใหม่ของ IBM รองรับงาน Arm และ Z บนคอร์เดียว

IBM เผยชิปเมนเฟรมรุ่นต่อไปที่สามารถรันงานแบบ Arm และ Z บนคอร์เดียวกันได้ – บริษัท IBM ประกาศครั้งแรก ณ งาน Hot Chips ว่าได้พัฒนาชิปประมวลผลซึ่งคอร์ 11 ตัวของมันสามารถสลับระหว่างชุดคำสั่ง z/Architecture ของ IBM กับ Arm ได้ภายในระดับนาโนวินาที การเปิดตัวนี้หมายความว่าระบบเมนเฟรมรุ่นใหม่ของ IBM อย่าง IBM Z และ LinuxONE จะสามารถรองรับซอฟต์แวร์ Linux ที่สร้างบน Arm รวมถึงกรอบงาน AI พร้อมกับการทำธุรกรรมสำคัญบน z/OS ของธนาคารและหน่วยงานรัฐได้ในแพลตฟอร์มเดียว

Overview

ชิปใหม่ของ IBM เป็นครั้งแรกที่มีสถาปัตยกรรมคู่ (dual‑architecture) สำหรับเมนเฟรมระดับโลก การออกแบบนี้ทำให้ผู้ประกอบการสามารถใช้งานซอฟต์แวร์จากระบบนิเวศน์ Arm‑native Linux ที่กำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว พร้อมกับงานประมวลผลธุรกรรมที่ต้องอาศัยความเสถียรสูงของ z/OS บนอุปกรณ์เดียวกัน ทั้งสองประเภทของเวิร์กโหลดจะทำงานบนคอร์เดียวโดยสลับโหมดภายในระดับนาโนวินาที ทำให้ไม่มีการสูญเสียประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญ

ตามที่ Tina Tarquinio หัวหน้าผลิตภัณฑ์ของ IBM Z และ LinuxONE ให้สัมภาษณ์กับ VentureBeat เธอระบุว่า “เรากำลังสร้างหนึ่งในโปรเซสเซอร์เชิงพาณิชย์ที่ทรงพลังที่สุดซึ่งรองรับสถาปัตยกรรมคู่” ซึ่งสะท้อนถึงความมุ่งมั่นของ IBM ในการตอบโจทย์ยุค AI ที่ส่วนใหญ่ทำงานบน Silicon ของผู้ผลิตอื่น

Architecture & Design

แทนที่จะเพิ่มคอร์ Arm แยกออกมาบนชิปเดียวกับคอร์ Z แบบดั้งเดิม IBM ได้เลือกให้ ทุกคอร์ สามารถทำงานเป็น “สองภาษา” (bilingual) โดยแต่ละคอร์ 11 ตัวสามารถสลับระหว่างโหมดซอฟต์แวร์ของ Arm และ Z ได้ตามที่จำเป็น การตัดสินใจนี้อ้างอิงจากการอภิปรายภายในบริษัทว่า แนวทางเพิ่มคอร์แยกจะไม่ให้ประสบการณ์การให้บริการระดับเดียวกับที่ลูกค้าเมนเฟรมต้องการ

การสลับโหมดทำงานผ่าน KVM hypervisor แบบเปิด‑source ซึ่งจัดสรร VM ของ Arm64 Linux หรือ Linux on Z ให้กับคอร์ที่ตรงกัน เมื่อคอร์ได้รับมอบหมายให้ดำเนินงานบน VM นั้น มันจะเปลี่ยนไปอยู่ในโหมดที่สอดคล้องกับ ISA ของ VM คำอธิบายจากวิศวกร Jacobi ระบุว่าการสลับใช้เวลาประมาณระดับนาโนวินาทีและผลกระทบต่อประสิทธิภาพโดยรวม “เกือบเป็นศูนย์” เนื่องจากการทำงานของแต่ละ VM ยาวนานหลายมิลลิวินาที

ส่วนที่ทำงานบน z/OS จะอยู่ในพาร์ติชันแยกจาก KVM แต่ยังคงใช้คอร์เดียวกัน ซึ่งหมายความว่าแอปพลิเคชันตรวจจับการฉ้อโกง การประมวลผลรายการบัญชี และสแตกเฝ้าติดตามที่พัฒนาด้วย Arm สามารถแชร์ซิลิกอน หน่วยความจำและคุณสมบัติการรับรองความเสถียรของเมนเฟรมได้อย่างเต็มที่

Technical Specifications

• **กระบวนการผลิต: 2‑nanometer node ล่าสุดของอุตสาหกรรม
• **จำนวนคอร์: 11 คอร์ประสิทธิภาพสูง ที่สามารถทำงานแบบสองชุดคำสั่ง
• ความถี่พื้นฐาน: มากกว่า 5.7 GHz** ซึ่งอยู่ในระดับเร็วที่สุดสำหรับเมนเฟรม
• **หน่วยเร่ง AI บนชิป: รองรับการ inference เพื่อตรวจจับการฉ้อโกงภายในธุรกรรม
• **หน่วยประมวลผลข้อมูล (DPU): เร่งความเร็ว I/O และการจัดการข้อมูลระดับสูง
• **สถาปัตยกรรมแคชขนาดใหญ่: เพื่อสนับสนุนการทำงานของหลาย VM พร้อมกัน

ระบบที่ใช้ชิปนี้สามารถขยายเป็นศูนย์กลางประมวลผลที่มีจำนวนคอร์เป็นร้อย ๆ คอร์และหน่วยความจำระดับสิบเทราไบต์ ทำให้รองรับโหลดงานระดับองค์กรใหญ่ได้อย่างเต็มที่

Strategic Rationale

สาเหตุสำคัญของการพัฒนาชิปนี้ไม่ได้อยู่ที่ฮาร์ดแวร์เพียงอย่างเดียว แต่เป็น ซอฟต์แวร์ IBM ต้องเผชิญกับความท้าทายว่าซอฟต์แวร์ส่วนใหญ่ในตลาด – เช่น เครื่องมือมอนิเตอร์, ตัวแทนความปลอดภัย, มิดเดิลแวร์คลาวด์‑เนทีฟ และสแตก AI อย่าง PyTorch, ONNX Runtime – ถูกออกแบบมาเพื่อสถาปัตยกรรม x86 หรือ Arm มากกว่าที่จะทำงานบน s390x ของ IBM

ตามการคาดการณ์ของ Arm ใบหน้าการส่งมอบคอมพิวเตอร์ให้กับผู้ให้บริการคลาวด์ระดับโลกในปี 2025 จะมี ประมาณครึ่งหนึ่งเป็นเทคโนโลยี Arm (เช่น AWS Graviton, Google Axion, Microsoft Azure Arm) โดย Arm มีนักพัฒนากว่า 22 ล้านคน ทั่วโลก การพอร์ตแอปพลิเคชันทั้งหมดไปยัง s390x จะต้องใช้เวลาและทรัพยากรอย่างมหาศาล

หัวหน้าผลิตภัณฑ์ของ IBM, Tina Tarquinio, ย้ำว่าการทำงานแบบ dual‑architecture ไม่ได้เป็นความต้องการโดยตรงจากลูกค้า แต่เป็นผลตอบแทนต่อ “ผลลัพธ์” ที่องค์กรต้องการ – การนำเวิร์กโหลดใหม่ ๆ เข้าไปใช้ได้เร็วขึ้นและไม่มีข้อจำกัดเรื่องสถาปัตยกรรม

Market Impact

ชิปนี้ทำให้เมนเฟรมของ IBM ยังคงอยู่ในตำแหน่งสำคัญของ ภาคการเงิน, ประกันภัย, และ ภาครัฐ ที่ต้องพึ่งพาการทำธุรกรรมที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ ในขณะเดียวกันก็เปิดโอกาสให้ผู้ใช้งานสามารถใช้เครื่องมือ AI ล่าสุดโดยไม่ต้องเปลี่ยนแพลตฟอร์มหรือย้ายข้อมูลไปยังระบบอื่น

การรองรับ binary‑compatible ของแอปพลิเคชัน Linux บน Arm อย่างเต็มรูปแบบหมายความว่าลูกค้าจะสามารถรันเวิร์กโหลดจาก Red Hat Linux for Arm หรือคอนเทนเนอร์ที่สร้างบนสถาปัตยกรรมเดียวกันได้โดยไม่ต้องทำการแก้ไขโค้ด นั่นเป็นการลดอุปสรรคในการนำ AI เข้ามาใช้ในกระบวนการธุรกรรมแบบเรียลไทม์

ด้วยศักยภาพของชิป 2‑nm, ความเร็ว >5.7 GHz และความสามารถสลับโมเดลในระดับนาโนวินาที IBM จึงได้สร้าง “จุดเปลี่ยน” ที่อาจทำให้เมนเฟรมไม่เพียงแต่คงอยู่ต่อไป แต่ยังกลายเป็นศูนย์กลางของการประมวลผลที่ผสมผสานระหว่าง AI และ transaction processing อย่างลงตัว

Summary

IBM เปิดตัวชิปเมนเฟรมรุ่นใหม่ที่ให้คอร์ 11 ตัวสลับทำงานระหว่างชุดคำสั่ง Arm และ Z ได้ภายในระดับนาโนวินาที ทำให้ระบบ IBM Z และ LinuxONE สามารถรันเวิร์กโหลด AI บน Arm ควบคู่กับธุรกรรมสำคัญบน z/OS ได้ในแพลตฟอร์มเดียว การออกแบบนี้ตอบโจทย์ความต้องการขององค์กรที่ต้องการใช้ซอฟต์แวร์สมัยใหม่โดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพหรือความเสถียรของเมนเฟรม.