Les Power Systems sont des serveurs dotés d'une pile logicielle complète optimisée par IBM. Cela ne l’empêche pas d’être un système ouvert, tant matériel que logiciel.
En juin 2018, les États-Unis ont repris la première place du top 500 des supercalculateurs les plus puissants de la planète. Et IBM peut être fier : parmi les deux premières machines, les IBM Summit Oak Ridge Labs et Sierra Lawrence Livermore Laboratory sont basés sur son dernier processeur, le POWER9 qui allie performances et efficacité énergétique.
Ce succès va certainement renforcer les clients ayant opté pour une architecture de processeur autre que le classique x86. Beaucoup ont fait ce choix pour leurs applications critiques : les 10 premiers acteurs mondiaux des secteurs de la banque, de l'assurance et des télécommunications ont choisi le POWER. La plupart fonctionnent avec des serveurs Power Systems « sur site », car les données sont critiques. Mais le passage au Cloud, au moins en mode hybride, qui est inévitable, IBM propose de plus en plus d'options pour faire fonctionner des serveurs Power dans le Cloud.
L'ouverture : le moteur du succès des serveurs Power Systems
Plusieurs raisons expliquent le succès des serveurs Power Systems. Depuis 2013, l'architecture POWER est ouverte. Les cinq membres fondateurs de l'OpenPower Foundation (dont Google et Nvidia) ont été rejoints par plus de 300 partenaires. En partageant les spécifications matérielles de son processeur, IBM a souhaité développer l'écosystème autour de cette architecture performante dans le domaine scientifique et technique. De plus, il existe un hyperviseur natif, PowerVM, qui ne nécessite que quelques ressources matérielles. La virtualisation peut être réalisée de plusieurs manières : avec PowerVM ou avec KVM pour la virtualisation Linux.
Le serveur est également ouvert d'un point de vue logiciel, puisqu'il peut s'adapter à trois systèmes d'exploitation : AIX, IBM et mais aussi Linux (avec la plupart des distributions du marché). Comme IBM commercialise une plateforme complète, matérielle et logicielle, l'ensemble est optimisé.
Le processeur, mais aussi la bande passante
La première solution basée sur POWER9 a été commercialisée fin 2017. Les améliorations se situent essentiellement au niveau du multithreading (huit unités d'instructions en parallèle contre deux auparavant). Les bandes passantes mémoire sont renforcées et le bus NVLink connecte CPU et GPU : le GPU peut ainsi accéder à toute la capacité mémoire de la machine, ce qui évite les goulots d'étranglement.
Plusieurs facteurs permettent aux performances de Power Systems de progresser plus rapidement que les autres plates-formes. A chaque changement de processeur, c'est toute l'architecture de la machine qui évolue, afin que la puissance dont dispose le processeur puisse être exploitée au maximum. Par exemple, l’amélioration de la bande passante évite les latences dans le traitement des données. Sur la puce elle-même, de nombreuses tâches sont traitées par des circuits spécialisés (écrits directement sur la puce), comme le cryptage et la compression, qui déchargent le processeur lui-même. Par exemple, un module dédié traite les cycles de compression/décompression mémoire du 90%. Ainsi, le processeur est plus disponible, et l'administrateur du serveur a deux solutions : soit diminuer la fraction de CPU affectée aux charges de travail (et en ajouter davantage) pour un même environnement ; ou conserver le même environnement pour héberger plus d'utilisateurs.
Adapté à l'apprentissage automatique
L’architecture POWER est particulièrement bien calibrée pour les applications d’intelligence artificielle et notamment pour le machine learning. Le PowerAI (modèle AC922, désormais appelé Watson Machine Learning Accelerator) est donc une machine dédiée au développement d’algorithmes dans ce domaine. Sa large bande passante en fait une solution unique sur le marché. Concrètement, les data scientists peuvent tester leurs modèles plus rapidement, modifier fréquemment leurs paramètres et ainsi arriver au modèle final dans les plus brefs délais. De plus, la pile logicielle qui accompagne PowerAI comprend des applications telles que H2O (facilitant la création de modèles adaptés aux données) et PowerAI Vision (vision artificielle).
De nombreux data scientists témoigneront de leur expérience lors de la POWER Week, du 20 au 24 mai 2019, un événement dédié aux Power Systems.