Top500操作系统现状

最近不可描述的网站上有一个活动，很多人post了比较沧桑感的照片。“How it stared & How it is going”

在信息技术这个行业，因为有了摩尔定律的原动力，技术和商业的发展的确会有指数发展的机会。记得很多年前有个大佬说：“软件产品的优势就是复制的成本几乎为0，因此这个是软件相对于其他行业最大的竞争优势”。

但是最近的大佬会说：“因为软件的产品复制成本几乎0，这使软件成为了一个没有护城河的行业！”。没错，大家都接受了一个大项目开源之后，就会诞生了一系列的自主可控的国产软件的中国特色。

从最初的《集市和大教堂》开始，open source这个大旗的确是一呼百应，记得2010年的时候，云计算刚刚开始，微软就在担心windows 服务器版本的部署份额的下降，直到现在微软旗帜鲜明地支持Linux。这个是Top500操作系统的现状［1］。100% linux！！！

对于软件的开源，硬件公司，特别是家底比较厚的公司，也在发挥余热。最近被老黄收购ARM的消息淹没的IBM分拆其实也是一个时代的结束，并没有激起太多水花。

作为最近比较热门的自主可控的CPU的代表来讲，有MIPS，ARM，X86和Alpha 的ISA，但是作为现在唯一幸存的上一代的RISC的代表的open power就没有斩获一席之地。当然，一个技术方向的选择有很多因素，很多时候最先进的未必是最合适的。

这个就要回到上一篇的主题，hotchips一直就是芯片行业风向标。在整整10年之前，IBM也有一个session。［2］

对！就是IBM在2010年左右所做的NP，或者说第二代的NP处理器。相对于第一代的NP，增加了更多的HW 加速功能。

REG，compression， XML processing， cryptograghy， ethernet offload engine， 这些和老黄正在为那些互联网新贵的基础架构部门正在努力打造的DPU［3］类似。

IBM的45nm的工艺。400的片子，成本也不算低了。

对于系统的互联，虽然不是上一期的NoC，但是PBus的功能定位也很清晰：

all peers 架构，也就是DDR连在系统的Front BUS上，这个是在AMD上次的复兴之前，MC和CPU都是分家，当然AMD这次又分家了。

两个南，北向的Data Bus，有点NoC的感觉。

Pakets flow可以直接到cache，这就是Intel DDIO， 估计现在的网卡都要这样了。

不同的A2 core的配置，不同的power domain，这样的片子功耗注定不会低了。16core的A2 估计至少50W之上了。

CPU Cluster和内存的连接，以及L1$和L2$都中规中矩。这里面的Line Locking和way locking不知道能不能用在新的CPU集成MC的架构中，理论上对于分离的MC和CPU架构更有用。

至于A2的core，我后面会讲，但是现在要看看每个功能模块先。不太明白这里虚拟化的作用。不过，想到RISC-V现在还不支持虚拟化，power的确是祖上有矿。

这个PBIC更像是加速单元的cache，这个思路的确是和Xilinx 的CCIX以及Intel的CXL一样。

压缩

加密

XML的处理，这个东西在现在也是内存数据厂家想要的东东。

RegX

整个加速框架

最后提了一下包处理和PCIE功能。相对来讲对于今天没有太大的参考意义了。网络也有一个虚拟的L2的switch，居然支持到L4，估计是为了做TCP的协议卸载。PCIE居然在2010年就支持了SRIOV，可惜了。可以支持Root port 和end port。

总体感觉IBM在10年前把除了虚拟化以外的workload都考虑到了。这些需求到现在还是有非常大的市场。不知道在片子正式量产的2013年发生了什么，IBM这个片子并没有像FSL，Nitro前身，凯威一样留下太多记忆。

因此当IBM在2020年8月的openpower summit开源了A2的core时候，我才知道IBM曾经有这样一个东西。这个可能是一个介于SoC和NP之间的片子了。［4］

看架构，的确是一个非常成熟的CPU core，但是作为一个数据中心的网卡芯片，没有CPU是不够的，但是有CPU没有其他加速功能更是远远不够的。不知道IBM后续会不会把每个加速模块都开放出来。

跑了一下工程，的确是大厂风范，一路都很顺利，而且是基于AXI的interface，基本可以直接连在AXI-IC上跑起来，但是没有对应的OS软件，而且也没有L2cache的clutser设置，感觉IBM可能后面还有。期待呀。

最后还要讲一下，这个片子可是IBM的蓝色基因的超算上的部件［5］，但是主要是哪里呢？这个需要懂行的大侠指点一下。

责任编辑：haq