IBM z16主機系統到底具有哪些極為先進的技術元素

作者：謝東，IBM大中華區首席技術官

你也許從未見過IBM主機的樣子，但它卻與我們的生活息息相關。比如，你剛才可能剛用手機在網上買了一件東西，而這筆在線購物的轉賬交易，極可能就是在IBM主機上完成的。因為全球大約價值70%[1]的交易，都是在IBM主機上完成的。

最近，IBM推出了新一代的主機系統——IBM z16，它體量不大，只比我略高一些。z16濃縮了IBM的先進科技，結合新的應用需求，與全球不同行業的客戶和合作伙伴合作創新，共同設計開發出來的。它將給企業的創新賦予新的動力，給開發者提供現代化的工具平臺，使企業能夠為用戶提供極為安全和可靠的服務。

IBM主機，是為企業的核心事務處理和關鍵應用而打造的。這一類的應用，有著極嚴格的特殊要求，在功能上，要求能對大規模的數據進行實時的排序、壓縮、加密等高密度運算;在性能上，要求極低的延時和極高的并發;在應用的性質上，又要求有極強的安全和可靠性保障。

從技術創新的角度， IBM z16上到底具有哪些極為先進的技術元素呢?

首先是芯片。

讓我從半導體技術講起，IBM 一直是半導體技術創新的領導者。在z16主機上，我們第一次推出了基于7 納米技術的主機處理器芯片。這顆芯片上集成了多達220 億個晶體管。如果我們把芯片中連接這些晶體管的連線連在一起，展開成一條直線，這條直線有接近30公里長。z16處理器在此展現了半導體技術強大的規?；芰?。

單顆芯片已經如此強大，而一臺z16主機可以集成32顆這樣的芯片。結合全新設計的架構和緩存控制技術，z16相比前一代主機，無論是在單線程的處理能力上，還是整機的總體性能上，都又有了極大幅度的提升。

第二是人工智能(AI)。

就是把廣為期待的人工智能引入到了主機。主機的強大，不只是因為擁有強大的CPU，還因為擁有不同類型的強大的協處理器。IBM z16，把專用人工智能處理器集成到了主機芯片中。利用人工智能，不僅能為上層的主機應用提供全新的功能，還能進行主機自身的智能管理和優化。主機的能力，再次被提升到了一個前所未有的水平。

有了人工智能的集成，很多用戶所期望的功能，在主機上就成為了可能——比如，信用卡反欺詐。我們從銀行客戶那里了解到，識別交易中的信用卡欺詐，并不是一件容易的事，人工智能可以極大地提高識別的速度和準確度。但是利用現有的系統和技術，還無法做到對每筆交易進行實時的分析和識別;不僅如此，如果把主機上的用戶交易數據傳到主機外的其它系統進行分析的話，還會增加數據安全上的風險，在實踐中也是不可行的。

有了IBM z16，這些就不是問題了。z16把高性能的人工智能加速器與CPU集成到了一起，可以對每一筆交易，利用人工智能進行實時分析預測。它不占用CPU資源，對應用程序的性能毫無影響。z16能夠提供每天高達3000億次的基于不同人工智能模型的分析預測，延遲時間僅為 1 毫秒[2]。有了它，信用卡反欺詐真正成為了可能，而且可以在交易欺詐發生前就能識別出來，徹底阻止了欺詐的發生。

IBM z16不僅提供了強大的人工智能的硬件能力，還提供了開發和部署人工智能所需的完整工具，并且擁有豐富的技術生態。人工智能專家和數據科學家可以在各大主流平臺上開發和訓練人工智能模型。訓練好的模型，通過z16提供的工具，可以非?？旖莸夭渴鸬街鳈C上。主機上的各個應用，只要通過簡單的接口，就可以調用這些預測模型，把人工智能無縫地集成到應用中。

人工智能，為主機應用的創新，提供了一個全新的巨大空間。

第三個領先的技術元素是安全。

主機上的應用，都是對安全有極高要求的。主機在設計實現上對信息安全有著全面而完整的考慮，基于IBM 的科技(如普遍加密和機密計算技術)為系統和系統中的數據提供極高級別的安全保障。比如，主機實現了全內存加密，和可信的代碼執行環境。這種可信的代碼執行環境在硬件上保證了容器中數據的安全。不論是系統管理員還是應用管理員，都不能訪問應用中的任何用戶數據，這就從根本上保證了數據的安全，也使主機能夠安全地部署到用戶的混合云架構中。

不僅如此，對于數據安全，z16對未來也做好了準備。我們知道，量子計算的時代即將到來，我們很自豪，IBM依然是這個新計算時代的技術領導者。量子計算為我們帶來巨大的計算能力，能夠解決很多現在的經典計算機無法解決的問題。量子計算機也在推動密碼學的發展，對加密技術、加密協議提出了新的要求。IBM在推動實現量子安全所需的基礎理論方面，一直處于世界領先地位。z16是全球第一臺能夠在本地系統中實現量子安全的服務器。通過z16主機系統保護的數據，不僅今天是安全的，在未來的量子時代，也是安全的。

除了人工智能、量子安全這些新的特性，z16還進一步加強了主機的高可靠性。

上一代的主機已經為用戶提供了高達99.9999999%(小數點后7個9)的可靠性，新一代的z16繼續注入了創新性的新技術，使可靠性得到進一步的加強。在極端情況下，IBM主機依然能保證系統的嚴格可靠。

此外，主機上的計算資源可以達到接近100%的利用率，遠遠高于其它的分布式系統。運行同樣的工作負載，主機所消耗的能源也比其它系統要少。這些，都為企業提供了更多的長遠價值。

最后我要特別指出的是，我們面前有一個非凡的路線圖。z16 上我們采用了成熟的7 納米技術，但IBM在2021年已經宣布了2納米的技術。IBM正在在把半導體技術不斷地向前推進，7nm之后，還有5nm, 3nm, 2nm，以及更為先進的技術。這些非凡的新技術，在未來將不斷為主機注入新的活力。

未來，IBM主機仍將不斷創新，賦能企業，為企業創造持續的高價值回報，為用戶提供高質量的服務。

你我未來的生活，IBM主機，仍將扮演重要的角色。

[1]根據Celent 2022年3月一項題為《在IBM Z 上實施欺詐預防》的研究，預計全球價值 70% 的交易都運行在IBM zSystems上。

[2]免責聲明：性能結果是從IBM內部測試中推斷出來的，該測試在Ubuntu 20.04(SMT模式)上使用一個利用人工智能集成加速器的合成信用卡欺詐檢測模型(https://github.com/IBM/ai-on-z-fraud-detection)，在一個有48個IFL和128GB內存的z16 LPAR中運行本地推理操作。該基準以8個并行線程運行，每個線程都被釘在不同芯片的第一個核心上。lscpucommand被用來識別核心-芯片拓撲結構。使用了128個推理操作的批量大小。結果可能有所不同。

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原文標題：IBM z16： 方寸之間見未來

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審核編輯：湯梓紅