IBM 在 Hot Chips 2020 大會正式發表新一代 Power 10 系列處理器。這款處理器歷經五年設計，將由上一代 Power 9 採用的 GlobalFoundries 14nm SOI 製程，升級至 Samsung 7nm EUV 製程，並導入 PCIe 5.0、DDR5 記憶體、硬體記憶體加密及多項 AI 運算強化功能。
IBM 表示，Power 10 在相同功率範圍下，相較 Power 9 可望讓每個插槽提供最高 3 倍處理器效能。搭載 Power 10 的系統預計於隔年下半年推出市場，部分合作夥伴目前已在不同配置中進行試用。
採用 Samsung 7nm EUV 製程
Power 10 是 IBM 首款採用 7nm 製程技術製造的商業級處理器。其晶片可整合約 180 億個電晶體，核心面積達 602mm²。相較 Power 9 的 14nm SOI 製程，新的製程讓 IBM 得以在相同功率範圍內提升處理器效能與整體功能密度。
IBM 指出，Power 10 系列包含數百項新的及正在申請中的專利，是 Power 產品路線圖上的一次重要演進。不過，實際系統效能仍會受到處理器配置、工作負載、記憶體架構及軟體最佳化程度影響。
單顆最高 15 核心、120 線程
Power 10 實體上配置 16 個物理核心，但 IBM 會屏蔽其中 1 個核心，因此單顆處理器最多啟用 15 個核心。每個核心具備 2MB L2 Cache，整顆處理器合計提供 120MB L3 Cache。
在多執行緒方面，Power 10 支援 SMT4 與 SMT8 核心模式。最高配置可使用 15 個 SMT8 核心，對應 120 條同時硬體線程，讓處理器能夠針對大型企業伺服器及高並行工作負載提供更高執行緒密度。
SCM 與 DCM 兩種封裝配置
協助研發 Power 10 的 IBM 工程師 William Starke 表示，Power 10 將提供 Single-Chip Module（SCM）單處理器模組及 Dual-Chip Module（DCM）雙處理器模組兩種封裝方式，並針對不同伺服器設計提供相應配置。
| 配置 | 支援規模 | 最高核心配置 | 時脈 |
|---|---|---|---|
| SCM | 最多 16-socket | 15 個 SMT8 核心 | 4GHz 以上 |
| DCM | 最多 4-socket | 30 個 SMT8 核心 | 3.5GHz 以上 |
上述數據反映的是 IBM 公布的配置上限，實際產品可能依伺服器平台、插槽數量及系統設計而有所不同。
支援 PCIe 5.0、DDR5 與大規模記憶體集群
Power 10 導入 PCIe 5.0 與 DDR5 記憶體支援。記憶體介面可支援 16 組 x8、32GT/s 配置，並透過 Memory Inception 技術連接多 PB 規模的記憶體集群，在低延遲條件下提供最高 1TB/s 的記憶體頻寬。
這類記憶體架構主要針對企業級資料庫、資料分析及需要大容量共享記憶體的工作負載。實際可達到的頻寬與延遲，仍取決於整體系統互連、記憶體模組及應用程式存取模式。
AI 與向量運算效能提升
除了通用處理器效能外，IBM 也強化 Power 10 的 AI 與數值運算能力。以 Power 9 為比較基準，IBM 宣稱 Power 10 在不同運算類型的 AI 推理效能可提升最高 10 倍至 20 倍：
- FP32 AI 推理效能最高提升 10 倍
- BFloat16 AI 推理效能最高提升 15 倍
- INT8 AI 推理效能最高提升 20 倍
- SIMD Vector 效能提升 2 倍
- 矩陣運算效能提升 4 倍
這些數字屬於 IBM 公布的效能比較結果，實際表現仍需視測試方法、軟體框架、模型類型及工作負載而定。
加入硬體加密與記憶體安全功能
Power 10 新增多個 AES 加密引擎，並支援硬體記憶體加密。IBM 的目標是透過硬體層級功能提供端到端安全性，同時降低加密作業對處理器效能的影響，讓企業在處理敏感資料及虛擬化工作負載時取得更高的安全防護。
預計於隔年下半年推出系統
IBM 表示，部分合作夥伴已經開始以不同配置試用 Power 10 系列處理器。搭載 Power 10 的系統預計於隔年下半年上市；由於消息發布於 2020 年 Hot Chips 大會，這項時程對應至 2021 年下半年。至於實際上市型號、伺服器規格及各配置的商用細節，仍須等待 IBM 及其合作夥伴進一步公布。
Reference Link : hkepc.com
