IBM z16主机系统到底具有哪些极为先进的技术元素

作者：谢东，IBM大中华区首席技术官

你也许从未见过IBM主机的样子，但它却与我们的生活息息相关。比如，你刚才可能刚用手机在网上买了一件东西，而这笔在线购物的转账交易，极可能就是在IBM主机上完成的。因为全球大约价值70%[1]的交易，都是在IBM主机上完成的。

最近，IBM推出了新一代的主机系统——IBM z16，它体量不大，只比我略高一些。z16浓缩了IBM的先进科技，结合新的应用需求，与全球不同行业的客户和合作伙伴合作创新，共同设计开发出来的。它将给企业的创新赋予新的动力，给开发者提供现代化的工具平台，使企业能够为用户提供极为安全和可靠的服务。

IBM主机，是为企业的核心事务处理和关键应用而打造的。这一类的应用，有着极严格的特殊要求，在功能上，要求能对大规模的数据进行实时的排序、压缩、加密等高密度运算;在性能上，要求极低的延时和极高的并发;在应用的性质上，又要求有极强的安全和可靠性保障。

从技术创新的角度， IBM z16上到底具有哪些极为先进的技术元素呢?

首先是芯片。

让我从半导体技术讲起，IBM 一直是半导体技术创新的领导者。在z16主机上，我们第一次推出了基于7 纳米技术的主机处理器芯片。这颗芯片上集成了多达220 亿个晶体管。如果我们把芯片中连接这些晶体管的连线连在一起，展开成一条直线，这条直线有接近30公里长。z16处理器在此展现了半导体技术强大的规模化能力。

单颗芯片已经如此强大，而一台z16主机可以集成32颗这样的芯片。结合全新设计的架构和缓存控制技术，z16相比前一代主机，无论是在单线程的处理能力上，还是整机的总体性能上，都又有了极大幅度的提升。

第二是人工智能(AI)。

就是把广为期待的人工智能引入到了主机。主机的强大，不只是因为拥有强大的CPU，还因为拥有不同类型的强大的协处理器。IBM z16，把专用人工智能处理器集成到了主机芯片中。利用人工智能，不仅能为上层的主机应用提供全新的功能，还能进行主机自身的智能管理和优化。主机的能力，再次被提升到了一个前所未有的水平。

有了人工智能的集成，很多用户所期望的功能，在主机上就成为了可能——比如，信用卡反欺诈。我们从银行客户那里了解到，识别交易中的信用卡欺诈，并不是一件容易的事，人工智能可以极大地提高识别的速度和准确度。但是利用现有的系统和技术，还无法做到对每笔交易进行实时的分析和识别;不仅如此，如果把主机上的用户交易数据传到主机外的其它系统进行分析的话，还会增加数据安全上的风险，在实践中也是不可行的。

有了IBM z16，这些就不是问题了。z16把高性能的人工智能加速器与CPU集成到了一起，可以对每一笔交易，利用人工智能进行实时分析预测。它不占用CPU资源，对应用程序的性能毫无影响。z16能够提供每天高达3000亿次的基于不同人工智能模型的分析预测，延迟时间仅为 1 毫秒[2]。有了它，信用卡反欺诈真正成为了可能，而且可以在交易欺诈发生前就能识别出来，彻底阻止了欺诈的发生。

IBM z16不仅提供了强大的人工智能的硬件能力，还提供了开发和部署人工智能所需的完整工具，并且拥有丰富的技术生态。人工智能专家和数据科学家可以在各大主流平台上开发和训练人工智能模型。训练好的模型，通过z16提供的工具，可以非常快捷地部署到主机上。主机上的各个应用，只要通过简单的接口，就可以调用这些预测模型，把人工智能无缝地集成到应用中。

人工智能，为主机应用的创新，提供了一个全新的巨大空间。

第三个领先的技术元素是安全。

主机上的应用，都是对安全有极高要求的。主机在设计实现上对信息安全有着全面而完整的考虑，基于IBM 的科技(如普遍加密和机密计算技术)为系统和系统中的数据提供极高级别的安全保障。比如，主机实现了全内存加密，和可信的代码执行环境。这种可信的代码执行环境在硬件上保证了容器中数据的安全。不论是系统管理员还是应用管理员，都不能访问应用中的任何用户数据，这就从根本上保证了数据的安全，也使主机能够安全地部署到用户的混合云架构中。

不仅如此，对于数据安全，z16对未来也做好了准备。我们知道，量子计算的时代即将到来，我们很自豪，IBM依然是这个新计算时代的技术领导者。量子计算为我们带来巨大的计算能力，能够解决很多现在的经典计算机无法解决的问题。量子计算机也在推动密码学的发展，对加密技术、加密协议提出了新的要求。IBM在推动实现量子安全所需的基础理论方面，一直处于世界领先地位。z16是全球第一台能够在本地系统中实现量子安全的服务器。通过z16主机系统保护的数据，不仅今天是安全的，在未来的量子时代，也是安全的。

除了人工智能、量子安全这些新的特性，z16还进一步加强了主机的高可靠性。

上一代的主机已经为用户提供了高达99.9999999%(小数点后7个9)的可靠性，新一代的z16继续注入了创新性的新技术，使可靠性得到进一步的加强。在极端情况下，IBM主机依然能保证系统的严格可靠。

此外，主机上的计算资源可以达到接近100%的利用率，远远高于其它的分布式系统。运行同样的工作负载，主机所消耗的能源也比其它系统要少。这些，都为企业提供了更多的长远价值。

最后我要特别指出的是，我们面前有一个非凡的路线图。z16 上我们采用了成熟的7 纳米技术，但IBM在2021年已经宣布了2纳米的技术。IBM正在在把半导体技术不断地向前推进，7nm之后，还有5nm, 3nm, 2nm，以及更为先进的技术。这些非凡的新技术，在未来将不断为主机注入新的活力。

未来，IBM主机仍将不断创新，赋能企业，为企业创造持续的高价值回报，为用户提供高质量的服务。

你我未来的生活，IBM主机，仍将扮演重要的角色。

[1]根据Celent 2022年3月一项题为《在IBM Z 上实施欺诈预防》的研究，预计全球价值 70% 的交易都运行在IBM zSystems上。

[2]免责声明：性能结果是从IBM内部测试中推断出来的，该测试在Ubuntu 20.04(SMT模式)上使用一个利用人工智能集成加速器的合成信用卡欺诈检测模型(https://github.com/IBM/ai-on-z-fraud-detection)，在一个有48个IFL和128GB内存的z16 LPAR中运行本地推理操作。该基准以8个并行线程运行，每个线程都被钉在不同芯片的第一个核心上。lscpucommand被用来识别核心-芯片拓扑结构。使用了128个推理操作的批量大小。结果可能有所不同。

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原文标题：IBM z16： 方寸之间见未来

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审核编辑：汤梓红