IBM은 2001년에 Power4라는 아키텍쳐를 선보였습니다. 이전에 모든 핵심기능을 메인프레임에 포함시켰던 것과 같이
Power4는 독보적인 패키징과 시스템 아키텍쳐를 포함하고 있습니다. 본 글에서는 간략히 Power 아키텍쳐의 특성과 강점에 대해 설명을 하고자 합니다.
1. 확고한 로드맵
최근 새로 발표된 Power5+와 Power5를 비교해보면, Power 아키텍쳐의 진보 속도를 한 눈에 가늠할 수 있습니다. 먼저, 15% 높은 클럭 속도와 버스 클럭 속도의 발전을 꼽을 수 있고, 칩 크기가 37% 감소했고, 전력 소모량 또한 감소했습니다. 대형 페이지 크기를 지원하고, 메모리 컨트롤러 구조가 향상되었다는 점도 주목할 만 합니다. 그리고, Quad-Core Module을 지원하고, 기본적으로 성능이 증가했다는 점도 빼놓을 수 없습니다.
여기에서 그치지 않고, 2006년 1사분기에 POWER6 프로세서를 선보일 예정입니다. POWER6는 기업형 서버용 차세대 프로세서로서 전력 소모량과 발열량을 일정한 수준으로 유지하면서 놀라운 클록 스피드의 향상을 보여줄 것입니다. 1GHz 초반대부터 시작된 POWER 아키텍쳐는 POWER6에 이르러 4~5GHz 수준의 속도를 낼 것으로 전망됩니다. 경쟁사의 Itanium 프로세서가 1.66GHz에 머물고, Pentium4가 4GHz에 미치지 못하는 것을 감안한다면, POWER의 발전 속도는 독보적이라고 할 수 있을 것입니다.
고객의 투자를 보호한다는 측면에서 아키텍쳐의 확실한 로드맵을 가지고 있다는 점은 매우 중요합니다. IBM의 Power 아키텍쳐는 Power4에서 시작하여, 2007년 Power6까지 뚜렷한 로드맵을 가지고 있습니다. 이는 독자적으로 개발한 아키텍쳐 기술을 보유하고 있었기에 가능한 일일 것입니다.
2. 뛰어난 성능
현재 가장 널리 사용되는 상용 벤치마크인 TPC-C와 SAP 성능 테스트를 보면, 다른 아키텍쳐에 비해 월등한 Power 아키텍쳐를 확인하실 수 있습니다. TPC 성능은 http://www.tpc.org 에서, SAP성능은
http://www.sap.com/benchmark/ 에서 직접 확인해 보실 수 있을 것입니다.
3. 뛰어난 확장성
또 하나의 차별화된 강점으로 Power 아키텍쳐의 확장성을 언급할 수 있습니다. MCM내 chip간/MCM간에는 fabric switch를 통해 연결되어 다양한 path를 확보하고 있어 latency가 줄어 성능이 우수한 구조를 가집니다. 이는 cell 단위로 별도의 controller chipset을 가지는 경쟁사 제품들과 달리, 프로세서 개수가 늘어날 때 거의 선형적인 성능 향상을 보여주는 비결입니다.
4. RAS 철학
시스템의 안정적인 운영은 RAS 철학에 따라 큰 차이를 나타냅니다. 기본적으로 메인프레임의 아키텍쳐를 따르며(LPAR, dynamic CPU sparing, chipkill…), 다양한 이중화 전략을 채택하고 있습니다. (메모리, 냉각 장치, 전원 장치, 각종 Line의 loop화 ) 그리고 장애가 발생하기 전에 장애를 감지하고 처리하여 서비스 중단이 발생하지 않도록 하는 것에 집중합니다.
5. SMT 기술
Power5/5+ 아키텍쳐가 한층 높은 성능을 보여줄 수 있는 이유는 바로 SMT(Simultaneous Multithreading)기술 덕분입니다. 기존에 활용되지 않던 execution cycle unit을 활용하고 온라인중에도 간단히 On/Off를 할 수 있을 뿐만 아니라 Superscalar의 out-of-order execution core에 적합한 방식을 취하고 있습니다. 코어당 2개의 Thread이며, SMT를 통해 성능 향상과 함께 프로세서 자원의 활용률을 향상시켰습니다.
6. 가상화 기술
Power 아키텍쳐에서 누릴 수 있는 또 하나의 잇점은 가상화 기술을 통한 구현할 수 있다는 것입니다. 마이크로 파티션을 통해 여러 파티션에서 프로세서 pool을 공유할 수 있습니다. 마이크로 파티션은 1개의 CPU용량을 time slicing 방식에 의해 최대 10개까지 쪼개어 사용함으로써, 필요한 시스템 용량만큼만 파티션을 구성하는 것을 말하며, 이를 통해 자원의 효율적 사용 및 비용 절감을 기대할 수 있습니다. 1개의 CPU용량은 1.0 EntC주)로 표현하며, 마이크로 파티션 은 최소 0.1 EntC부터 구성하고 0.01 EntC단위로 조정이 가능합니다. 아울러, 각 파티션은 Capped 또는 Uncapped로 설정하여 타 파티션 여유자원의 사용여부를 정의할 수 있으며, 마이크로 파티션과 기존 LPAR는 혼용해서 구성이 가능합니다. 가상화 기술은 파티션 로드 매니저에 의해 이루어집니다. 파티션 로드 매니저는 DLPAR가 가능한 시스템에서 CPU 및 메모리 자원 활용률의 극대화하고, 자동화된 CPU와 메모리 재구성하며, 실시간 파티션 구성 및 부하 통제함은 물론 자원의 수동 “provisioning”, 전용 파티션 (Dedicated LPAR), 공유 파티션 (SPLPAR; 마이크로 파티션), LPAR 그룹등을 가능하게 하는 역할을 담당합니다.
이상으로 Power 아키텍쳐의 주요 특성과 강점을 살펴보았습니다. 놀라운 성능과 Entry급부터 Enterprise급까지 일관되게 적용되는 가상화 기술, 확고한 로드맵, 그리고 신뢰할 수 있는 RAS 철학... 이 모든 것들이 Power 아키텍쳐를 이루는 근간이며, 앞서가는 기술의 원천입니다.
