IBM新一代主機晶片首度讓Arm與Z指令集共用同一核心

什麼是雙ISA核心架構?IBM如何讓Z與Arm指令集在同一核心並存運作?

IBM在Hot Chips大會發表全球首款雙架構主機處理器,核心可原生執行IBM Z與Arm指令集CITE:E1。這款晶片將用於下一代IBM Z與LinuxONE系統,是史上第一款雙架構主機處理器CITE:E1。晶片內建11個核心,每個核心可在Arm軟體模式與傳統Z軟體模式之間動態切換,切換耗時僅奈秒等級CITE:E2。IBM打造的核心能原生執行z/Architecture或AArch64指令,並在奈秒等級動態切換,採11個高效能核心、2奈米製程,基礎頻率達5.7GHzCITE:E10。此外,晶片完整以硬體實作AArch64 v9.3指令集架構,並支援可擴展向量延伸(SVE),總計支援2,792個AArch64指令CITE:E15。

相比前代Telum II,新晶片的硬體規格有哪些量化提升?

IBM新一代雙ISA處理器的核心數與快取容量,較2024年推出的前代Telum II均有提升CITE:E13。

新晶片核心數由Telum II的8個增至11個,時脈由最高5.5GHz提升為基礎頻率逾5.7GHzCITE:E13CITE:E3,製程採2奈米節點CITE:E3。快取架構維持36MB私有L2快取不變,但虛擬L3快取擴大至432MB、虛擬L4快取擴大至3.5GB,均大於Telum IICITE:E12。

IBM Z素以高可用性著稱,新一代處理器的可靠度數據為何?

IBM主管Tina Tarquinio表示,新一代處理器可達「八個九」可用性,相當於每年僅0.3秒停機CITE:E5。同一款晶片,Tom's Hardware報導引述IBM宣稱99.999999%正常運行時間、相當於每年僅0.032秒停機CITE:E11;兩則公開說法所引用的年停機秒數並不相同CITE:E5CITE:E11。

新晶片如何搭配下一代Spyre AI加速器,支援企業AI工作流程?

IBM同步預告下一代Spyre AI加速器,將與新主機處理器共同支援企業代理式AI工作流程CITE:E7。IBM技術長Christian Jacobi表示,將推出「效能更高」的下一代Spyre加速器,用於執行支援代理式工作流程的大型語言模型,並搭載高頻寬記憶體供應模型算力需求CITE:E7。規格上,新款Spyre加速器配備16個核心,並針對FP4、MXFP4等新AI資料格式最佳化;每顆加速器搭載96GB HBM3e記憶體,頻寬最高達4TB/s,較IBM現行採用的LPDDR5方案提升20倍CITE:E14。這波企業AI布局呼應McKinsey最新State of AI調查:88%組織已在至少一項業務職能導入AI,但仍有近三分之二尚未於企業層級規模化應用CITE:E8。

為何IBM選在此時融合Arm架構?

Arm估計2025年出貨給主要雲端服務商的運算力中,近半數已採用Arm架構CITE:E4。受亞馬遜的Graviton、Google的Axion及微軟的Arm晶片推動,2025年出貨給主要雲端服務商的運算力中近半數為Arm架構,Arm並統計全球擁有超過2,200萬名開發者CITE:E4。企業AI採用率同樣呈現落差:McKinsey調查顯示88%組織已在至少一項業務職能使用AI,但近三分之二尚未於企業層級規模化CITE:E8。

新晶片在IBM主機產品路線圖中處於什麼位置?何時可望發布?

新一代雙ISA處理器將用於IBM z17的後繼機型,預計約於2028年前後推出CITE:E6。z17已於2025年第二季出貨,IBM維持大約三年一次的產品節奏,故推算新機型約在2028年推出CITE:E6。Tom's Hardware則指出,IBM一般每兩年半到三年推出新一代主機,z17是2024年在Hot Chips大會發表CITE:E16。IBM主管Tina Tarquinio強調,導入Arm運算能力並非要取代傳統Z架構,而是兩者並存發展,她形容公司規劃橫跨10到15年的硬體系統路線圖CITE:E9。

這代表什麼:IBM將Arm指令集嵌入主機核心的時點,與Arm在雲端運算份額擴大、以及企業AI應用尚未規模化的兩組數據相互呼應CITE:E4CITE:E8。公司同時把新款Spyre加速器定位為代理式AI工作負載的算力來源CITE:E7CITE:E14,卻透過Tina Tarquinio的表態強調這是「並存」而非「取代」傳統Z架構CITE:E9,與IBM沿用近三年一次的既有產品節奏相互印證CITE:E6CITE:E16。至於處理器可靠度,兩份公開數字雖同樣宣稱「八個九」等級的可用性,年停機秒數卻相差近十倍CITE:E5CITE:E11,顯示這項指標在不同公開場合的表述仍有落差。