Podívejme se nejdříve krátce do minulosti. Začátky architektury POWER spadají do konce 80. let minulého století, krátce na to (kolem roku 1992) vznikla aliance AIM (Apple, IBM, Motorola) a měla nemalé plány s PowerPC. Nicméně její úspěch byl do značné míry svázán se světem tehdejších produktů Apple a mimo něj a IBM se příliš nerozšířila. Za IBM jsou z té doby pozoruhodné některé HPC projekty postavené na POWER technologii (ASCII Blue ve známém Los Alamos). Ale mezi mediálně nejznámější patřily počítače DeepBlue.
Stroj DeepBlue se nevěnoval běžným akademickým výpočtům, ale v roce 1996 sehrál řadu šesti poměrně vyrovnaných partií s šachovým velmistrem Garry Kasparovem. Byl to první zápas, kdy počítač hrál v reálném čase s velmistrem. Zápas nakonec stroj prohrál 2:4 a lidský mozek zůstal nedostižitelný. Hned v následujícím roce byl zápas zopakován a inovovaný DeepBlue tentokrát již slavil těsnou výhru (výsledek 3 a 1/2 : 2 a ½ ukazuje na velikou vyrovnanost soupeřů).
Přesuňme se do roku 2001, kdy IBM uvedla přelomový procesor POWER4. Ukázala nový směr a možnosti vývoje. Tehdejší 1Ghz frekvence byla fantastická a dual-core design zůstal na dlouhou řadu let nedostižný. Někteří konkurenti nedokázali vícejádrový design napodobit po dobu čtyř i více let. Mezitím IBM uvedla POWER5 a chystala POWER6. Každá další generace přinesla technologický posun.
Je to prosté, milý Watsone
V roce 2011 se stal fenoménem Watson. Řada čtenářů o tomto superpočítači jistě slyšela nebo četla. Watson se zúčastnil televizní souteže Jeopardy (obdoba českého Riskuj), kde odpovídal na otázky v co nejkratším čase. Otázky pro něj nebyly speciálně upravovány. Už asi méně lidí ví, že tento analyticko-kognitivní systém byl také poháněn POWER technologií, tentokrát to byla POWER7.
Přišel rok 2013 a Jeff Stuecheli představil generaci POWER8. Tento čip nás na první pohled asi ničím příliš neudiví. Dvanáctijádrový design není v dnešní době žádný extrém, frekvence kolem 4 GHz také ne. Ale podíváme-li se detailněji, zjistíme, že čip je navržen tak, že zvládá až 96 paralelních vláken a obslouží až 1 TB RAM s propustností 230 GB/s. Propustnost směrem k L2 je až 4TB/s, úrovně cache mohou být čtyři.
POWER8 také obsahuje řadu speciálních akcelerátorů – např. paměťové expanze. Ano, znalci vědí, že podobnou technologii IBM uvedla už u POWER7, ale s postupujícím časem se práce s pamětí jeví stále důležitější. Dnes obvykle již nemáme problém s nedostatkem procesorového výkonu, ale s omezující kapacitou RAM. POWER8 také nabízí vestavěné kryptografické technologie a technologie CAPI (Coherent Accelerator Procesor Interface), pomocí níž lze dramaticky snížit latence u vstupních a výstupních operací (technická specifikace).
Pro jednodušší a názornější porovnání postavme vedle sebe dávný DeepBlue a POWER8. Zjistíme, že jednomu čipu POWER8 (asi tak 560 mm2) by odpovídal výkon zhruba 70 superpočítačů DeepBlue (což je kolem 100 tun železa v 70 skříních).Více o výkonu: POWER8 performance benchmarks, dále POWER8 industry benchmarks a POWER8 RedBooks.
V roce 2013 ve světě kolem technologie POWER nastala ještě jedna zásadní změna: spolu s ustanovením OpenPOWER Foundation otevřela IBM možnost licencovat tuto technologii, otevřít její architekturu a spoluprácí s ostatními členy OpenPOWER skupiny ji posunout dále.
Zkusme se zamyslet, co některé členy vede ke členství v OpenPOWER Foundation (něco více o ní se můžete dozvědět v tomto videu).
Zájem Nvidie bude pravděpodobně spojen se zabudováním rychlého propojení NVLink do architektury POWER tak, aby budoucí verze umožnily těsnou integraci s grafickými akcelerátory Nvidia. Obdobně pro Mellanox to bude integrace jejich rychlých komunikačních technologií s Power architekturou. Zájem Googlu bude pravděpodobně spojen s potřebou najít vhodnou technologii pro provoz jejich rozsáhlých analytických úloh nad obrovskými objemy dat.
OpenPOWER Foundation se rozrostla z úvodní pětice o řadu známých (Samsung) i méně známých firem (Altera, Vision-io, Hynix, Micron, Severgy, Xiling, Suzhou PowerCore Technology Copany, Research Institute of Jiangsu Industrial Technology), z nichž někteří již deklarovali zájem vyrábět své vlastni POWER systémy především pro OS Linux.
Od analýzy dat k osobnímu lékaři v krabičce
Výše jsme se zmínili o analytickém systému Watson. Ten nebyl jen jakousi marketingovou aktivitou demonstrující technologické možnosti. IBM tento systém nadále vyvíjí, inovuje a dokonce zřídila přímo samostatnou divizi Watson. Vývoj probíhá pro různé oblasti lidských činností. Mezi nejzajímavější patří Watson v oblasti lékařství, poskytující kontrolní diagnózu bez potřeby vstupní údaje o pacientovi upravovat do počítačově srozumitelného jazyka. Půjde-li vývoj dál obdobným tempem, možná se opravdu za pár let dočkáme osobního lékaře v krabičce.
Co do budoucna IBM s POWER technologií zamýšlí? V případě, že uvádí nějaké informace o další (POWER9?) technologii, omezuje se pouze na marketingové informace typu: optimalizace pro extremní analytické úlohy, optimalizace pro extrémní úlohy BigData, nové on-chip akcelerátory. Další zásadní generaci, jako by mohla být POWER9, nicméně nelze očekávat dříve než po roce 2017.
V každém případě bude zajímavé aktivity kolem technologie POWER dál sledovat. Bude i nadále využívána především pro kritické aplikace, pro které si zákazníci IBM Power Systémy pořizují dnes? Nebo se stane širší platformou s řadou výrobců a optimalizovaná pro řadu dalších úloh? A nebo bude všude kolem nás vestavěno v zařízeních a my o této technologii vlastně ani vůbec vědět nebudeme…
