IBM công bố thông tin bộ xử lý Z thế hệ tiếp theo: Chip Telum 7nm, 22,5 tỷ bóng bán dẫn, 8 lõi chạy trên xung nhịp 5GHz

IBM vừa công bố thông tin tương đối chi tiết về chipset Telum thế hệ tiếp theo của mình, là một phần của dòng vi xử lý Z mới. Chip Telum mang trên mình thiết kế kiến trúc lõi hoàn toàn mới, nhằm mục đích tăng cường triệt để khả năng xử lý AI. Trên thực tế, Telum là bộ vi xử lý đầu tiên của IBM tích hợp Trí tuệ nhân tạo (AI) trên chip xử lý.

Cụ thể theo IBM, lõi Z thế hệ tiếp theo được tối ưu hóa cùng với bộ nhớ cache hoàn toàn mới và hệ thống phân cấp đa chip cho phép cải thiện hiệu suất lên tới 40% trên mỗi socket. Telum bao gồm tổng cộng 8 lõi đi kèm bộ nhớ đệm L2 chuyên dụng. Mẫu CPU này được tích hợp sẵn tính năng SMT2 giúp cung cấp 16 luồng trên chip, trong khi cấu hình tối đa là 32 lõi và 64 luồng khả dụng với hệ thống 4 ngăn. Tốc độ xung nhịp được cho là vượt ngưỡng 5GHz, trong khi mỗi bộ nhớ đệm L2 riêng lẻ có kích thước 32MB và độ trễ sử dụng tải 19 chu kỳ (~ 3,8 ns bao gồm cả truy cập TLB). Thiết kế mô-đun chip kép chứa 22 tỷ bóng bán dẫn và hơn 30 ngàn mét dây nối trên 17 lớp kim loại.

Chuyển sang bộ nhớ đệm L3 và L4 được chia sẻ trên 8 lõi, chip IBM Z Telum đi kèm với bộ nhớ đệm L3 256MB ảo “on-chip” và bộ nhớ đệm L4 2GB ảo trên tối đa 8 lõi. Bộ nhớ đệm L2 sử dụng cấu trúc liên kết vòng kép 320 GB/s, trong khi bộ nhớ đệm L3 được phân phối thông qua việc kết hợp với L2, và có độ trễ trung bình là 12ns. Hiệu suất của con chip này trong AI Acceleration được đánh giá ở mức hơn 6 TFLOP trên mỗi chip và hơn 200 TFLOP trong hệ thống 4 ngăn chứa 4 chip IBM Z. Mảng Matrix bên trong có 128 ô với 8 chiều FP-16 SIMD, nhân mật độ cao và tích lũy FPU. Trong khi mảng Activation bao gồm 32 ô với 8 chiều FP16/FP-32 SIMD. Cấu hình chip kép mang lại 116.000 suy luận (1.1ms) trong khi cấu hình 32 chip cho 3.600.000 suy luận (1.2ms).

Bộ tăng tốc AI trên chip IBM Z Telum cung cấp:

• Độ trễ suy luận rất thấp và nhất quán
• Tính toán khả năng sử dụng trên quy mô cụ thể
• Hỗ trợ nhiều mô hình AI khác nhau, từ ML truyền thống đến RNN và CNN
• Bảo mật - cung cấp ảo hóa và bảo vệ bộ nhớ cấp doanh nghiệp
• Khả năng mở rộng linh hoạt với các bản cập nhật phần cứng và chương trình cơ sở (firmware) trong tương lai.

Chip IBM Z Telum sẽ được chế tạo trên quy trình 7nm của Samsung và sẽ có kích thước khuôn là 530mm2. Con chip này sẽ hướng đến khối lượng công việc cấp doanh nghiệp & nhúng. Một hệ thống máy chủ sử dụng chip Telum sẽ được ra mắt trong nửa đầu năm 2022 tới đây.