IBM z16： 方寸之間見未來

作者：謝東，IBM大中華區(qū)首席技術(shù)官

北京2022年6月6日 /美通社/ -- 你也許從未見過IBM主機(jī)的樣子，但它卻與我們的生活息息相關(guān)。比如，你剛才可能剛用手機(jī)在網(wǎng)上買了一件東西，而這筆在線購物的轉(zhuǎn)賬交易，極可能就是在IBM主機(jī)上完成的。因?yàn)槿虼蠹s價(jià)值70%[1]的交易，都是在IBM主機(jī)上完成的。

IBM Telum Processor

最近，IBM推出了新一代的主機(jī)系統(tǒng)——IBM z16，它體量不大，只比我略高一些（如下圖）。z16濃縮了IBM的先進(jìn)科技，結(jié)合新的應(yīng)用需求，與全球不同行業(yè)的客戶和合作伙伴合作創(chuàng)新，共同設(shè)計(jì)開發(fā)出來的。它將給企業(yè)的創(chuàng)新賦予新的動(dòng)力，給開發(fā)者提供現(xiàn)代化的工具平臺(tái)，使企業(yè)能夠?yàn)橛脩籼峁O為安全和可靠的服務(wù)。

IBM主機(jī)，是為企業(yè)的核心事務(wù)處理和關(guān)鍵應(yīng)用而打造的。這一類的應(yīng)用，有著極嚴(yán)格的特殊要求，在功能上，要求能對(duì)大規(guī)模的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的排序、壓縮、加密等高密度運(yùn)算；在性能上，要求極低的延時(shí)和極高的并發(fā)；在應(yīng)用的性質(zhì)上，又要求有極強(qiáng)的安全和可靠性保障。

從技術(shù)創(chuàng)新的角度， IBM z16上到底具有哪些極為先進(jìn)的技術(shù)元素呢？

首先是芯片。

讓我從半導(dǎo)體技術(shù)講起，IBM 一直是半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新的領(lǐng)導(dǎo)者。在z16主機(jī)上，我們第一次推出了基于7 納米技術(shù)的主機(jī)處理器芯片。這顆芯片上集成了多達(dá)220 億個(gè)晶體管。如果我們把芯片中連接這些晶體管的連線連在一起，展開成一條直線，這條直線有接近30公里長。z16處理器在此展現(xiàn)了半導(dǎo)體技術(shù)強(qiáng)大的規(guī)?；芰?。

單顆芯片已經(jīng)如此強(qiáng)大，而一臺(tái)z16主機(jī)可以集成32顆這樣的芯片。結(jié)合全新設(shè)計(jì)的架構(gòu)和緩存控制技術(shù)，z16相比前一代主機(jī)，無論是在單線程的處理能力上，還是整機(jī)的總體性能上，都又有了極大幅度的提升。

第二是人工智能（AI）。

就是把廣為期待的人工智能引入到了主機(jī)。主機(jī)的強(qiáng)大，不只是因?yàn)閾碛袕?qiáng)大的CPU，還因?yàn)閾碛胁煌愋偷膹?qiáng)大的協(xié)處理器。IBM z16，把專用人工智能處理器集成到了主機(jī)芯片中。利用人工智能，不僅能為上層的主機(jī)應(yīng)用提供全新的功能，還能進(jìn)行主機(jī)自身的智能管理和優(yōu)化。主機(jī)的能力，再次被提升到了一個(gè)前所未有的水平。

有了人工智能的集成，很多用戶所期望的功能，在主機(jī)上就成為了可能——比如，信用卡反欺詐。我們從銀行客戶那里了解到，識(shí)別交易中的信用卡欺詐，并不是一件容易的事，人工智能可以極大地提高識(shí)別的速度和準(zhǔn)確度。但是利用現(xiàn)有的系統(tǒng)和技術(shù)，還無法做到對(duì)每筆交易進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析和識(shí)別；不僅如此，如果把主機(jī)上的用戶交易數(shù)據(jù)傳到主機(jī)外的其它系統(tǒng)進(jìn)行分析的話，還會(huì)增加數(shù)據(jù)安全上的風(fēng)險(xiǎn)，在實(shí)踐中也是不可行的。

有了IBM z16，這些就不是問題了。 z16把高性能的人工智能加速器與CPU集成到了一起，可以對(duì)每一筆交易，利用人工智能進(jìn)行實(shí)時(shí)分析預(yù)測(cè)。它不占用CPU資源，對(duì)應(yīng)用程序的性能毫無影響。z16能夠提供每天高達(dá)3000億次的基于不同人工智能模型的分析預(yù)測(cè)，延遲時(shí)間僅為 1 毫秒[2]。有了它，信用卡反欺詐真正成為了可能，而且可以在交易欺詐發(fā)生前就能識(shí)別出來，徹底阻止了欺詐的發(fā)生。

IBM z16不僅提供了強(qiáng)大的人工智能的硬件能力，還提供了開發(fā)和部署人工智能所需的完整工具，并且擁有豐富的技術(shù)生態(tài)。人工智能專家和數(shù)據(jù)科學(xué)家可以在各大主流平臺(tái)上開發(fā)和訓(xùn)練人工智能模型。訓(xùn)練好的模型，通過z16提供的工具，可以非?？旖莸夭渴鸬街鳈C(jī)上。主機(jī)上的各個(gè)應(yīng)用，只要通過簡單的接口，就可以調(diào)用這些預(yù)測(cè)模型，把人工智能無縫地集成到應(yīng)用中。

人工智能，為主機(jī)應(yīng)用的創(chuàng)新，提供了一個(gè)全新的巨大空間。

第三個(gè)領(lǐng)先的技術(shù)元素是安全。

主機(jī)上的應(yīng)用，都是對(duì)安全有極高要求的。主機(jī)在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)上對(duì)信息安全有著全面而完整的考慮，基于IBM 的科技（如普遍加密和機(jī)密計(jì)算技術(shù)）為系統(tǒng)和系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)提供極高級(jí)別的安全保障。比如，主機(jī)實(shí)現(xiàn)了全內(nèi)存加密，和可信的代碼執(zhí)行環(huán)境。這種可信的代碼執(zhí)行環(huán)境在硬件上保證了容器中數(shù)據(jù)的安全。不論是系統(tǒng)管理員還是應(yīng)用管理員，都不能訪問應(yīng)用中的任何用戶數(shù)據(jù)，這就從根本上保證了數(shù)據(jù)的安全，也使主機(jī)能夠安全地部署到用戶的混合云架構(gòu)中。

不僅如此，對(duì)于數(shù)據(jù)安全，z16對(duì)未來也做好了準(zhǔn)備。我們知道，量子計(jì)算的時(shí)代即將到來，我們很自豪，IBM依然是這個(gè)新計(jì)算時(shí)代的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。量子計(jì)算為我們帶來巨大的計(jì)算能力，能夠解決很多現(xiàn)在的經(jīng)典計(jì)算機(jī)無法解決的問題。量子計(jì)算機(jī)也在推動(dòng)密碼學(xué)的發(fā)展，對(duì)加密技術(shù)、加密協(xié)議提出了新的要求。IBM在推動(dòng)實(shí)現(xiàn)量子安全所需的基礎(chǔ)理論方面，一直處于世界領(lǐng)先地位。z16是全球第一臺(tái)能夠在本地系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)量子安全的服務(wù)器。通過z16主機(jī)系統(tǒng)保護(hù)的數(shù)據(jù)，不僅今天是安全的，在未來的量子時(shí)代，也是安全的。

除了人工智能、量子安全這些新的特性，z16還進(jìn)一步加強(qiáng)了主機(jī)的高可靠性。

上一代的主機(jī)已經(jīng)為用戶提供了高達(dá)99.9999999%（小數(shù)點(diǎn)后7個(gè)9）的可靠性，新一代的z16繼續(xù)注入了創(chuàng)新性的新技術(shù)，使可靠性得到進(jìn)一步的加強(qiáng)。在極端情況下，IBM主機(jī)依然能保證系統(tǒng)的嚴(yán)格可靠。

此外，主機(jī)上的計(jì)算資源可以達(dá)到接近100%的利用率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它的分布式系統(tǒng)。運(yùn)行同樣的工作負(fù)載，主機(jī)所消耗的能源也比其它系統(tǒng)要少。這些，都為企業(yè)提供了更多的長遠(yuǎn)價(jià)值。

最后我要特別指出的是，我們面前有一個(gè)非凡的路線圖。z16 上我們采用了成熟的7 納米技術(shù)，但I(xiàn)BM在2021年已經(jīng)宣布了2納米的技術(shù)。IBM正在在把半導(dǎo)體技術(shù)不斷地向前推進(jìn)，7nm之后，還有5nm, 3nm, 2nm，以及更為先進(jìn)的技術(shù)。這些非凡的新技術(shù)，在未來將不斷為主機(jī)注入新的活力。

未來，IBM主機(jī)仍將不斷創(chuàng)新，賦能企業(yè)，為企業(yè)創(chuàng)造持續(xù)的高價(jià)值回報(bào)，為用戶提供高質(zhì)量的服務(wù)。

你我未來的生活，IBM主機(jī)，仍將扮演重要的角色。