Hardware für die Hybrid Cloud - für hohe Ansprüche an Leistung, Effizienz und Sicherheit IBM stellt das erste Power10-System vor

Mit dem Server „Power E1080“ hat IBM das erste System mit der 7-Nanometer-„Power10“-CPU vorgestellt, die von Samsung produziert wird. Das System, das Mitte September verfügbar werden soll, liefert laut Big Blue höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit, größere Skalierbarkeit, mehr Sicherheit und schließlich mehr KI-Wumms. Drei weitere Server sollen bis 2022 folgen.

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Das Haupteinsatzgebiet der E1080-Server soll die Hybrid Cloud sein. Bei IBM bedeutet dies stets die Einbindung von „Red Hat Openshift“ und „Red Hat Enterprise Linux“ (RHEL). Die Flexibilität dieser Basis soll das Deployment von großen Anwendungen wie etwa SAP in der hybriden Cloud erleichtern, ohne dass eine Änderung solcher Applikationen nötig wäre.

Energiesparend

Mit neuen Funktionen soll der „IBM Power Virtual Server“ in Kombination mit Red Hat Openshift erstmals das genaue minutengenaue Messen der Nutzung erlauben. Zugleich soll der neue Server den auf Openshift containerisierten Datendurchsatz pro Core um den Faktor 4,1 gegenüber x86-Servern steigern.

Dies und die gesteigerte Leistung soll es bestehenden und neuen Kunden erlauben, mehrere x86-Server auf eine oder zwei Power10-Server zu konsolidieren, denn die P10-CPU verfüge über Modi, die P8- und P9-Anwendungen ausführen könnten. Die Konsolidierung soll eine erhebliche Energie-Einsparung ebenso erlauben wie die Reduzierung von Nutzungskosten für Software-Lizenzen pro Core. In einem Beispiel mit einem ungenannten Kunden spricht Big Blue von 80 beziehungsweise 70 Prozent Einsparung gegenüber x86-Systemen.

Performance

Ein weiteres Argument für die E1080-Systeme hinsichtlich Konsolidierung und Kostenersparnis ist ihre erhöhte Leistung. Die P10-CPU soll gegenüber dem Vorgänger „IBM Power E980“ bis zu 30 Prozent mehr Leistung pro Core und über 50 Prozent höhere Gesamtkapazität auf der Sockel- und Systemebene bieten.

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Nach Angaben von Dylan Boday, Vice President für das Product Management im Bereich Hybrid Cloud, Systems and AI Solutions, verfügt die E1080 über 240 Cores auf 8 Dual-Sockeln pro System, also über 15 pro Sockel, und über 256 DDIMMs (auf der P9 entsprach dies maximal 64 TB DRAM). Die Bandbreite liege bei 400 Gigabit pro Sekunde (Gbps) pro Sockel (230 Gbps auf P9), unterstützt von PCIe 4.0 Bus in vier Slots.

„IBM hat eine neue Speicherarchitektur eingeführt, die sich 'Open Memory Interface' (OMI) nennt", ergänzt der Analyst Joe Clabby. OMI liefere die doppelte RAS-Rate im VGL zu Standard-DIMMS. RAS steht für Reliability, Availability und Serviceability, also Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit. „Rechenintensive Anwendungen, die großen Memory-Umfang ausnutzen können, gehören auf Power10-Systeme.“

Schnellere KI

Die hohe Performance schlägt sich bei der Inferenz von KI-Modellen nieder. Weil E1080 über vier „Matrix-Math-Akzelerator-Engines“ (MMA) pro Core verfügt, soll sie in der Lage sein, KI-Inferenzen fünf Mal schneller auszuführen als das Vorgängermodell E980. „Dadurch werden GPUs überflüssig“, betonte Boday.

Doch wie sieht es mit der aufwändigen Training-Seite von KI aus, fragen sich Marktbeobachter. Hier wartet E1080 mit drei Funktionen auf. IBM "Auto-AI" und No-Code-Werkzeuge sollen hier aushelfen, und durch die Unterstützung des Austauschstandards ONNX (Open Neural Network Exchange) sollen die Kunden ihre eigenen vortrainierten KI-Modelle, die auf Frameworks wie Pytorch oder Tensorflow erstellt wurden, leicht von x86-Servern auf die E1080 portieren können, ohne Code ändern zu müssen.

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„Das ist richtig“, kommentiert Peter Rutten, Analyst bei IDC. „Solange diese Frameworks auch ONNX unterstützen. Die E1080 ist das erste System auf dem Markt mit eingebauter Inferenzfunktion.“

Auch verbreitete Standard-Anwendungen, die mindestens zum Teil in der Cloud ausgeführt werden, nutzen die Neuerungen bereits. „Mit dem SAP Application Performance Standard -Werte-Benchmark, der die Leistung für wichtige SAP-Anwendungen misst, hat die IBM Power E1080 einen Rekord für ein 8-Sockel-System aufgestellt und über 174.000 2-Tier-Benchmark-Nutzer erreicht, das sind 40 Prozent mehr als die nächstbeste x86-basierte Plattform“, sagt Dylan Boday. In Transaktionen ausgedrückt: 955.050 auf P10 vs. 670.830 SAPS auf P9.

Mehr Sicherheit als andere bieten

IBM Power10 bietet Verbesserungen hinsichtlich der Sicherheit für konsolidierte Workloads. „Die Hardware-basierte Verschlüsselung kodiert sowohl ruhende als auch bewegte Daten“, erläutert der Gartner-Analyst Dekate. Der Power10-Prozessor sei laut Boday in der Lage, mit transparenter Memory Encryption, die die End-to-End-Sicherheit vereinfachen und unterstützen soll, zu skalieren, ohne dabei die Leistung des Systems zu beeinträchtigen. Transparente Memory-Verschlüsselung bedeutet nach Angaben von Saty Sharma, dem CTO für IBM Power, dass alle Daten verschlüsselt sind und es auch während ihrer Verarbeitung bleiben.

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„Die CPU des E1080-Systems verfügt über die vierfache Anzahl von Crypto-Engines pro Kern und bietet daher im Vergleich zu IBM Power9 eine deutlich beschleunigte Verschlüsselungsleistung“, so Boday. Dies schlage sich für die AES-Verschlüsselung in einer 2,5-fach schnelleren Leistung pro Kern im Vergleich zur P9-Server-Generation nieder.

Bei der Frage nach dem Schutz vor Ransomware antwortet Rutten, dass die E1080 geschützt sei. „Power E1080 kann wie jedes andere System von solcher Malware infiziert werden, aber der Knackpunkt ist, dass die Unternehmensdaten des Opfers nicht veröffentlicht werden können, wenn das Lösegeld nicht gezahlt wird – diese Daten sind ja vollständig verschlüsselt“, auch im Memory-Speicher. Der Schutz ist indes laut Rutten relativ: „Das Risiko der Datenpreisgabe ist kleiner und somit die Verwundbarkeit gegenüber Ransomware geringer.“

Die E1080-Maschine bietet Sicherheitskontrolllösungen auf jeder Ebene des System-Stacks an, von der grundlegenden Hardware wie CPU und RAM bis hin zu wichtiger Software wie Betriebssystem, Hypervisor und Anwendungen. E1080 verwendet „IBM PowerVM“ als integrierten Hypervisor, der laut der National Vulnerabilities Database (NVD) des National Institute of Standards and Technology der US-Regierung deutlich weniger Schwachstellen und Sicherheitsrisiken aufweist als Hypervisoren anderer Anbieter.

Die Zielgruppen

„Die Kundschaft besteht vor allem in den bestehenden 'Power Systems'-Kunden, die von einem P8- oder P9-System upgraden wollen“, so Rutten. Es gibt jedoch bestimmte Workloads, mit denen IBM Power neue Kunden anzieht, insbesondere auf SAP HANA“, einer Datenbank, die in-memory ausgeführt wird. Der oben genannte SAPS-Weltrekord dürfte ein Pluspunkt sein.

„Die neue KI-Inferenzfähigkeit dürfte Kunden anziehen, und sie müssen keineswegs bestehende Red Hat-Kunden sein. Tatsächlich führt E1080 auch 'AI', diverse Linux-Distributionen und 'OS i' aus.“ Linux-, AIX- und i-Kunden können den Power Virtual Server nutzen, um sowohl eine Power Private Cloud, on-prem-Ressourcen als auch auf die IBM Cloud zuzugreifen.

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Die E1080-Maschine biete zudem eine Zuverlässigkeit von 99,999 Prozent Uptime. Das dürfte für kritische Workloads wichtig sein. „Hier gibt es Kunden, die höchste Leistung für Anwendungen wie SAP, die für wirtschaftliche Wertschöpfung von kritischer Bedeutung sind“, kommentiert der Gartner-Analyst Chirag Dekate.

Nach Angaben von Boday ermöglicht die Architektur von IBM Power10 das Erweitern von „unternehmenskritischen Aufträgen“ in der gesamten hybriden Cloud, “ohne dazu zusätzliche Middleware oder eine Refakturierung der Anwendungen zu benötigen.“ Dekate ergänzt: „Der gemeinsam genutzte Cache der E1080 ermöglicht die hochskalierte Performance von datenintensiven Machine Learning Anwendungen.“

Verfügbarkeit

Ken King, der General Manager für IBM Power, sagte in einer Online-Konferenz zur Ankündigung:„E1080 wird am 17. September 2021 allgemein verfügbar.“ Die weiteren Server der P10-Familie würden bis zur ersten Jahreshälfte 2022 folgen. „Dabei handelt es sich um höher skalierte Modelle für KI, Analytik und HPC“,stellt Rutten in Aussicht.

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