IBM在商用计算机中植入交互式存储器

在花费多年时间进行研究后，IBM已成为首家在商用处理器中搭载交换式存储器(transactional memory)的公司。

IBM 为 Lawrence Livemore 国家实验室所开发的 Sequoia 超级计算机，将采用搭载这项全新功能的 BlueGene/Q 处理器 。IBM稍早前在 Hot Chips 大会中披露了这项消息。预计于2012年问世的 Sequoia 估计运算效能可达20 petaflops。

一旦开发完成，这款超级计算机可能会成为全球最强大的系统之一。该系统较早期的版本已名列最节能的超级计算机。

交换式存储器主要是用来将相关任务加以组织，使其成为一项大型工作，以实现更有效率的处理。它可取代目前系统中去锁定相关资料，直到所有作业均完成的作法，因为这种方法将会拖累其他计算机的运作速度。

前Sun Microsystems ──现在是甲骨文(Oracle)的一部分──曾在其Rock微处理器中采用交换式存储器，Rock微处理器主要针对大型料库计算机，然而，Rock处理器却从未曾真正出货，因为这个项目在甲骨文收购Sun的时候被取消了。

一位前Rock工程师表示，经过测试，Sun发现其技术在某些应用中具有很大优势，但在其他领域所能提供的助益却很有限。不过，它几乎不需要特殊的硬件，这位工程师表示。

英特尔(Intel)和微软(Microsoft)的研究人员也花费数年时间在交换式存储器的研发上。

IBM仅在单颗芯片中，运用标签方法(tagging scheme)在芯片的第二层快取存储器上建置交换式存储器。这种标签是当资料被用在所谓的计算机排程原子级交易(atomic transaction)时，用来检测任何可能产生的负载/储存冲突。

如果没有发现冲突，便可顺利处理作业。一旦出现冲突，芯片会便要求系统软件来解决这些问题。

由于使用了快速芯片上存储器，因此，即使在高度资料竞用条件下，与传统的锁定方案相比，IBM的方法仍可进一步降低延迟，IBM资深工程师Ruud Haring表示。

IBM使用其嵌入式DRAM制程打造该芯片的32MB L2快取。存储器组(memorybank)使用了“许多种简洁的技巧”来建立多版本的快取，Haring说。

工程师们对他们的成果所能呈现的效能相当乐观，但他们仍然在微调超级计算机的编译器，因此目前仍缺乏性能资料。不过，“感觉还不错，”Haring说。

业界观察家表示，IBM的研究很全面，但仍无法广泛地被其他设计师采用。他们指出，一种更有用的方法，是在由复杂的快取一致性协议所连接的更广泛处理器组合之中建置交换式存储器。

在全球各地使用IBM超级计算机的程序设计师们，也同时是高度复杂的软件的编程人员，只有他们在使用一些很有限的应用程序。因此，他们是测试交换式存储器的最佳人选，一些工程师在Hot Chip会议上表示。

IBM的芯片内含18个核心，其中一个仅用于处理作业系统任务，其他则作为备用装置。这些核心是以IBM通讯芯片的PowerEN核心为基础所开发的定制电路。

BlueGene/Q处理器的其他部份则是以ASIC制程进行设计。这个超级计算机可使用超过100,000颗芯片。这些芯片时脉速度为1.6GHz，在55W下可提供204Gflops效能，包含14.7亿颗晶体管，尺寸为19 x 19mm。