ЛЕКЦИЯ 6. Архитектура

//

ЛЕКЦИЯ 6. IBM: будущее мейнфреймов

 

19 февраля 2010, 18:10   IBM mainframe Архитектура 700/7000 series разная System/360 System/370 System/370 S/370-XA ESA/370 System/390 ESA/390 zSeries z/Architecture System z9 System z10   Взять хотя бы китайский банк Bank of China, который обслуживает почти 400 миллионов клиентов и обрабатывает 10 тысяч транзакций в секунду. Ему просто необходимы мейнфреймы. Или российский Центробанк, у которого было 234 сервера, но теперь они консолидируют все операции на четырех мейнфреймах. Это позволяет сократить количество вычислительных центров с 74 до двух! Кроме того, стоимость обработки транзакции сократилась на 95%, а расходы на управление инфраструктурой - на 85%. Мейнфремам уже 45 лет. Благодаря всем нашим усилиям наша доля на рынке больших серверов за последние 10 лет увеличилась в два раза. Кстати, близится 10-я годовщина работе Linux на мейнфреймах. 2009 году в мировом масштабе. Еще одно преимущество мейнфреймов - это виртуализация. С помощью наших систем новый виртуальный сервер можно создать буквально за несколько минут, на такую скорость не способен больше никто. Следующий аргумент в пользу мейнфреймов - это уровень их загрузки. По данным аналитической компании McKinsey уровень загрузки Unix-серверов в мире составляет 5%. к 2011 году с помощью виртуализации планируется поднять этот уровень в два раза - до 10%. Уровень загрузки мейнфреймов - около 90%.

 

 

System z10 EC

System z10 EC. IBM смогла создать "монстра" размером почти 3 кв.м., весом более… · FICON (Fibre Connection) — последовательный канал передачи данных, основанный на ANSI стандарте Fibre Channel,…

IBM System z10

IBM System z10 BC IBM mainframe Архитектура … IBM System z10 — современная серия мейнфреймов компании IBM. Анонсирована 26 февраля 2008 года.

Архитектура

IBM System z10 является первым семейством с новой архитектурой z/Architecture 2 (ARCHLVL 3). Новые операционные системы IBM, первой из которых анонсирована z/VM версии 6.1, ориентируются на z/Architecture 2, т.е. не могут работать на компьютерах предыдущих семейств.

Править] Сравнение с System Z9

По оценкам специалистов Z10 по совокупности показателей превосходит предыдущую модель Z9 в 1.7 раза.

• Объём доступной основной памяти увеличен с 512 GB до 1.5 TB.
• Максимальное количество процессоров увеличено с 64 до 77.
• Пропускная способность канала ввода-вывода выросла с 172.8 до 288 GB/сек.
• Энергопотребление снижено на 14%.

Править] Конструкция сервера Z10

Сервер Z10 имеет 2 фрейма — A-фрейм и Z-фрейм.

A-фрейм имеет два каркаса — верхний каркас, с процессорными слотами и слотами памяти, и нижний каркас, со слотом ввода вывода.

Z-фрейм также состоит из двух каркасов которые содержат два элемента поддержки, два слота ввода-вывода, источник питания, батареи (необязательно) и элементы охлаждения.

Мэйнфреймы IBM последнего поколения из линейки System z10 базируются на самых высокочастотных из выпускаемых сегодня 64-разрядных микропроцессорах СISC-архитектуры и являются новейшей разработкой SMP-серверов масштаба предприятия, содержащих до 77 процессоров.

 

Михаил Кузьминский

Мэйнфреймы IBM, или, как называют их сегодня, cерверы System z, занимают уникальное положение в компьютерном мире. Долгое время они служили источником архитектурных идей для разработчиков других вычислительных систем. В настоящее время серверы «z-серии» обеспечивают выполнение не только традиционных приложений мэйнфреймов, но и современных приложений, для которых конструировались большие Unix-серверы RISC-архитектуры.

Теперь стало возможным говорить о взаимопроникновении идей. Происходит определенное сближение System z и открытых индустриальных стандартов, используемых в RISC-серверах и серверах x86-архитектуры. В z10 активно применяются средства обмена данными Infiniband, PCI-Express и другие технологии, а часть архитектурных решений близка к используемым в IBM Power6 и серверах на их базе.

У z10 немало уникальных аппаратных особенностей – и в микроархитектуре 64-разрядных CISC-процессоров, достигших наивысшей для CISC-архитектуры тактовой частоты 4,4 ГГц, и в архитектуре SMP (z10 – последняя разработка больших серверов этой архитектуры), и в средствах ввода-вывода – например, Infiniband 12x DDR сегодня делает только IBM. В сочетании с уникальным программным обеспечением операционных систем, в первую очередь z/OS, это обусловливает актуальность анализа аппаратных возможностей z10.

Процессоры z10

CP в z10 являются четырехъядерными, построенными по КМОП-технологии IBM c применением технологии «кремний на изоляторе» и с типоразмером 65 нм. CP… Но и само строение СР имеет много оригинальных особенностей (рис. 1). Помимо… Высокая плотность упаковки и надежность работы обеспечиваются благодаря знаменитому конструктиву IBM MCM (Multi-Chip…

Общая структура SMP-серверов

Микросхемы SC выполняют функции концентраторов, связывающих СР внутри PU-книги и PU-книги между собой. Таким образом, топология межсоединения в z10… В сравнении z10 с большими SMP-серверами Sun Fire E25k, HP Integrity… По сравнению с z9, в z10 число основных типов микросхем уменьшилось до двух (SC и СP). SC обеспечивает когерентное…

Конструктив

Модель z10 EC содержит две стойки (две рамы, A и Z). Рама А включает четыре PU-книги, два двухконтурных модульных устройства охлаждения MRU, два… Ясно, что для 77 PU, работающих на тактовой частоте 4,4 ГГц (процессорная… Что касается младших моделей z10 BC, то они занимают всего одну стойку. Там применяется только воздушное охлаждение, а…

Рис. 1. Структура микросхем СР в z10

08.04.2010г

Литература

1. C.L. Shum, F. Busaba e.a., Design and microarchitecture of the IBM System z10 microprocessor. IBM J. Res. & Develop., Vol. 53, No. 1, 2009.

2. P. Mak, C.P. Walters e.a., IBM System z10 processor cache subsystem microarchitecture. IBM J. Res. & Develop., Vol. 53, No. 1, 2009.

3. E.W. Chencinsky, M.A. Check e.a., "IBM System z10 I/O system. IBM J. Res. & Develop., Vol. 53, No. 1, 2009.

4. IBM System z10 Business Class (z10ВС) Reference Guide. IBM, ZSO03021-USEN-04, Oct. 2009.

5. J.G. Torok, F.E. Bosco e.a., Packaging design of the IBM System z10 Enterprise platform central electronic complex. IBM J. Res. & Develop., Vol. 53, No. 1, 2009.

6. IBM System z10 Enterprise Class (z10EС) Reference Guide, IBM, ZSO03018-USEN-04, Oct. 2009.

Михаил Кузьминский (kus@free.net) – старший научный сотрудник учреждения РАН «Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского» (Москва).