1. IBM POWER8
Beyond the OPENNESS.

2. POWER8 전 세계 RISC시장 점유율
2001
2H
2002
2H
2004
1H
2005
1H
2006
2H
2007
2H
2009
1H
2010
1H
2011
1H
2012
2H
2013
1H
2013
2H
POWER5
POWER6
POWER7
POWER7+
50% 이상의
점유율 유지

3. 변화하는 시대와 동행하는 Power Systems의 여정
8월 4월 5월9월
5월
2013년 2014년
2월 4월9월
Watson
$1 billion
Investment
POWER8:
3+ years, $2.5 billion
R&D investment
Ubuntu
supports IBM
OpenPOWER
Foundation
5 Power Systems
Linux Centers
Power Cloud
Development
OpenPOWER
Foundation
Enterprise
Systems
10월

4. Open, Cloud, 그리고 BigData. 최적화된 인프라는 ‘Made with IBM’
Cognitive
capabilities
Continuous
data load
Massive IO
bandwidth
Low
latency
Flash for extreme
performance
Grid-scale
storage
Designed
for Big Data
Private Public
Traditional IT
HybridDefined by Software
for the Cloud
Open &
Collaborative
Built for Optimized
Engagement
Availability Security Connectivity

5. www.open-power.org
• POWER 아키텍처 공개로 서버 관련 모든 하드웨어 및 소프트웨어 스택에 혁신의 기회 제공
• SOC design, Bus Specifications, Reference Designs, FW, OS, Hypervisor, Open Source
• 데이터 센터용 엔터프라이즈급 하드웨어 및 소프트웨어의 기반 확대
• POWER 기술 기반의 산업 에코시스템 조성
오픈파워파운데이션 결성

6. © OpenPOWER Foundation 2014
Boards/Systems
I/O, Storage, Acceleration
Chip/SOC
System/Software/Services
오픈파워파운데이션의 에코시스템 확장(100+)

7. OpenPOWER는 POWER 아키텍처에 기반한 기술 개발을 위한 공개 협업 모델입니다.
참여 회원사들이 차별화된 기술로 새로운 성장의 기회를 가질 수 있도록 해줍니다.
오픈파워파운데이션의 협업 모델

8. © 2014 IBM Corporation8
개방형 프로세서 기술 - POWER8
POWER8/8+
Processors
개방형 협업을 통한 데이터센터 혁신을 이끌어내는 기반 기술
NVLink
Memory
Interface
Control
DMI
CAPI
Accelerator
Function
Unit
(AFU)

9. Heterogeneous computing 모델의 완성
High Performance Computing, Big data, Image processing 등
Kepler
CUDA 5.5 – 7.0
close
Buffered
Memory
POWER8
PCIe
2014-2015
Pascal
CUDA 8
closer
Pascal
3.0TF
16GB @ 1TB/s
POWER8+
2016
NVLink
SXM2
Volta
CUDA 9
Cache Coherent
POWER9
2017
NVLink 2.0
SXM2
Volta
7.0TF
16GB @
1.2TB/s
Kepler
1.5TF
12GB @ 288GB/s
PCIe
예시 # 1 , Nvidia CUDA GPU + POWER8

10. 예시 # 2 , Google-made motherboard with POWER8

11. 유연하고 신속한 혁신을 가능하게 하는 업계 최초의 개방형기술
POWER8 CAPI (Coherent Accelerator Processor Interface)
Processor Service Layer (PSL)
∙ 응용 프로그램과 강건한 인터페이스를 제공
∙ CAPP의 복잡성과 처리 부담 제거
가상주소
∙ 외부 가속기와 프로세서 간의 메모리 어드레싱 공유
∙ OS 및 장치 드라이버 오버헤드 제거
하드웨어 기반 캐시 일관성 관리
∙ 가속기와 프로세서 간 "Lock“ 공유를 통해,
I/O 통신 모델에 따른 표준 쓰레드 대기 시간 감소
오픈파워파운데이션 협업 기술:
CAPI (Coherent Accelerator Processor Interface)

12. CAPI
CAPI Developer Kit CAPI Market Solutions
고객이 특정 업무 영역에 적합하도록
프로세스 처리 알고리즘을 개발 IBM & Partners에서 CAPI 상용
제품을 발표하며, 고객은 해당
제품을 이용하여 이미 구현된
솔루션을 적용
CAPI App
Solutions
오픈파워파운데이션 협업 기술 : CAPI 활용 방안

13. Processor
Core
Memory
I/O Attached
FPGA
Processor
Core
PCIe, EN
Memory
CAPI
Processor
Core
PCIe
Memory
Memory
Custom
Co-Processor
Processor
Core
Memory
Rare Cases:
Compression,
Encryption
AlgorithmAlgorithmAlgorithmAlgorithmAcceleration Evolution
Highest Performance
Shared Memory
New Instruction Set
No Acceleration
Required
Programming Skill
Fast Algorithm
Slow set-up
Logic Design &
Programming Skill
Fast Performance
Simple set-up
Shared Memory
Logic Design &
Programming Skill
오픈파워파운데이션 협업 기술 : 왜 CAPI인가?

14. © 2014 IBM Corporation14
*https://news.ycombinator.com/item?id=7946024
대규모 데이타 – 메모리로 감당하기엔 너무 큰?
신속한 데이터 처리 필요
연산 자원의 효율적인 사용 – CPU 자원은 데이터 입출력이 아닌 계산 작업에
플래시 메모리를 DRAM처럼 사용!
플래시 메모리는 훨씬 저렴하고 용량도 크지만,
DRAM보다 훨씬 느리다?
어떻게?
IBM has a better idea
예시 #3, CAPI 활용 사례 : IBM Data Engine for NoSQL

15. 20,000 개 이상의
명령어 수행
500개 이하의
명령어 수행
∙ CAPI 를 통해 POWER8 탑재 서버에 FlashSystem 연결
∙ 어플리케이션의 일반적인 Read / Write I/O 명령어 수행 길이의 97% 제거
- CAPI Flash Controller가 유저 스페이스에서 동작
∙ 1백만 IOPs 당 10 코어 프로세서 요구량 절감
Pin buffers,
Translate, Map
DMA, Start I/O
Application
LVM
Disk & Adapter DD
Read/Write
Syscall
strategy() iodone()
FileSystem
strategy() iodone()
Interrupt, unmap,
unpin,Iodone
scheduling
Application
Posix Async
I/O Style API
User Library
Shared Memory
Work Queue
aio_read()
aio_write()
예시 #3, CAPI 활용 사례 : IBM Data Engine for NoSQL

16. © 2014 IBM Corporation16
 가상 주소 사용
 하드웨어가 관리하는 캐시
 선택가능한 하드웨어 가속기능
FPGA
POWE
R8
CoreCAPPPCIe
IBM Supplied
PSL
Memory (Coherent)
사용자 어플리케이션과 FPGA 가속기
Ubuntu LE Kernel Extensions
libcxl 라이브러리
CAPI에 필요한 하드웨어
 어플리케이션은 데이터를 구성하고
가속기능을 호출
 PCIE 인터페이스를 통해
어플리케이션이 데이터를 읽거나 쓸
수 있음
 PSL Cache는 빠른 접근을 위한 접근
정보 포함
POWER8 Processor Chip
OS
Accelerator
App
예시 #3, IBM Data Engine for NoSQL
- I/O 제약을 없애기 위한 POWER8만의 하드웨어 기능

17. © 2014 IBM Corporation17
Power S822
Flash System 840
PCIe I/O CAPI
하드웨어 쓰레드당 IOPs Latency (us)
예시 #3, IBM Data Engine for NoSQL - 성능
PCIe I/O CAPI PCIe I/O CAPI

18. © 2014 IBM Corporation18
인메모리 NoSQL 구성
(x86)
POWER8
Server
Flash Array w/
up to 40TB
차별화된 NoSQL 구성
(POWER8 + CAPI Flash)
4U
Load Balancer
512GB Cache Node
512GB Cache Node
512GB Cache Node
512GB Cache Node
512GB Backup Node
...
예시 #3, IBM Data Engine for NoSQL - BigRedis
24:1
서버 수량 감소
2.4x
비용 절감
12x
에너지 사용량 절감
6x
상면 감소
40TB
메모리 확장성

19. © 2014 IBM Corporation19
오픈 소스 소프트웨어에 대한 투자
Relational
Databases
NoSQL
Hadoop
MapReduce
개발/테스트 툴
데이터베이스
빅데이터/
분석
클라우드
관리 스택
고가용성
보안
Dev.
Env/Tools
슈퍼컴퓨팅

20. © 2014 IBM Corporation20
오픈 소스 소프트웨어에 대한 투자

21. © 2014 IBM Corporation21
예시 #4, Relational Database: Turbo LAMP
PHP (Zend)
PHP (Zend)
Linux (Ubuntu)
Apache Web Server
(Ubuntu)
MariaDB (MariaDB)
PHP (Zend)
Orchestration-Juju(Ubuntu)
빅데이터 최적화클라우드 지향개방형 혁신 플랫폼
High Speed Data Transfer (Mellanox)
POWER8 기술에 최적화  빠르고 확장성 있는 모바일/웹 어플리케이션 개발/운영 지원

22. © 2014 IBM Corporation22
예시 #5, 하둡 기반 빅데이터 업무를 위한 IBM POWER8 기반 솔루션
분석 업무마다 별도의
전용 시스템 도입
경직된 스토리지 디자인
- 스토리지가 컴퓨팅 서버에 종속되어 구성
유연하지 못하고, 구축에
시간이 많이 소요되는 인프라
비효율적인 인프라 디자인
- 시스템 활용도 저하
비즈니스 요구에 탄력적으로
대응하지 못하는 분석 인프라
IBM has a
better idea

23. © 2014 IBM Corporation23
예시 #5, IBM Data Engine for Analytics
다양한 분석 어플리케이션 동
시 사용
멀티테넌시, 스케줄링, 클러스
터 관리 서비스를 제공하는
IBM Platform
Symphony/Cluster Manager2배 이상 뛰어난 성능
압축 부하 offload
Compute – Storage
간의 고속 통신
Data-Centric 디자인를
실현하는 IBM Elastic Storage
Server
~ A C ~ A C
TOR 10G G8264
1 U
2 U
3 U
4 U
5 U
6 U
7 U
8 U
9 U
10U
11U
12U
13U
14U
15U
16U
17U
18U
19U
20U
21U
22U
23U
24U
25U
26U
27U
28U
29U
30U
31U
32U
33U
34U
35U
36U
37U
38U
39U
40U
41U
42U
0
1
System x3250 M4System x3250 M4
HMC
TFT
Space For TORs / Data or
Other Nodes
Power 730 Management Node
인프라 ¼ 이하로 절감, 2배 이상의 처리 성능

24. © 2014 IBM Corporation24
는
분산된 어플리케이션 환경과
복합적이고 이기종의 그리드 환경에서
방대한 그리고 다양한 패러럴 어플리케이션들을
시킬 수 있고 또한, 현재 가용한 시스템을 최대한 활용하여
를 사용자가 빠르게 받아볼 수 있도록
합니다.
는
예시 #5, IDEA의 핵심 기술 : Platform Symphony

25. © 2014 IBM Corporation25
Resource Orchestration
Workload Manager
C C C C C C
C C C C C C
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
C C C C C C
A A A A
A A A A
A A A A
A A A A
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
BB B B B B B
Third Party Trading
& Risk Platforms
In-house
Applications
InfoSphere
BigInsights
A B C D
예시 #5, IBM Platform Symphony – 강력한 자원관리 기능

26. © 2014 IBM Corporation26
보다 효율적인 자원 공유를 제공하는 한편
애플리케이션 수준 SLA를 개선함으로써
타사 그리드 관리와 차별화 됨
예시 #5, IBM Platform Symphony – 섬세한 지원 공유

27. © 2014 IBM Corporation27
EnginesEach engine polls broker
~5 times per second (configurable)
Send work when
engine ready
Serialize
input data
Network transport
(client to broker)
Wait for engine to poll broker Network transport
(broker to engine)
De-serialize
Input data
Compute
Result
Serialize
result
Post result back to
broker
Time
…
Broker
Compute time
타사 그리드 서버
Serialize
input
Network
transport
SSM Compute
time & logging
Time
Network transport
(SSM to engine)
De-serialize
…
Serialize
Network transport
(engine to SSM)
Compute result
No wait time due to polling, faster
serialization/de-serialization,
More network efficient protocol
Platform Symphony
효과적인 C언어 루틴 사용
: CDR (common data representation) 및 IOCP (XML 데이터 인코딩이 아님)
단축된 네트워크 전송 시간
(텍스트기반의 HTTP 대신 보다 축약된 CDR 바이너리 포맷사용)
전체적인 프로세싱 시간 단축
(Java 대신 HPC C/C++를 통한 구현)
보다 효율적인 “push model” 를 통해 혁신적 개선
(polling 방식의 구조적인 문제를 제거함)
각 처리 과정에서 Platform Symphony의 장점
예시 #5, IBM Platform Symphony의 선도적인 고성능 및 확장성

28. © 2014 IBM Corporation28
주요 장점들
• 고성능 – 최대 7배 (짧은 수행시간의 작업테스트)
• 신뢰성, 고 가용성, 서비스 중단 없는 업그레이드
• 상황을 반영하는 동적 자원 관리
• Java MR, PIG, HIVE, Oozie, Hbase에 대한 완전 호환
• 개방형 데이터 아키텍처 제공 (파일시스템 및 DB)
예시 #5, Platform Symphony
로우-레이턴시
/ 고 처리율
대규모
스케일 지원
정상급
Hadoop
MapReduce
구현

29. © 2014 IBM Corporation29
선형적인 용량 및 성능
확장성
범용 하드웨어 장비로
엔터프라이즈급
스토리지 구현
Technical Computing Big Data & Analytics Cloud
GPFS Hadoop
Connector
Elastic Storage Server
단일 네임스페이스
데이터 통합 관리
예시 #5, IDEA의 핵심 기술 : IBM Elastic Storage Server

30. © 2014 IBM Corporation30
JBOD 디스크 인클로져JBOD 디스크 인클로져
파일서버 1
파일서버 2
Power Linux Server
Power Linux Server
GPFS Native RAID
GPFS Native RAID
예시 #5, IBM Elastic Storage Server 구조 특징
디스크 컨트롤러

31. © 2014 IBM Corporation31
Model GL4
232 NL-SAS, 2 SSD
10+ GB/Sec
Model GL6
348 NL-SAS, 2 SSD
12+ GB/sec
Model GL2
116 NL-SAS, 2 SSD
5+ GB/Sec
예시 #5, ESS Line-up
System x3650 M40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
System x3650 M40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
EXP3524
8
9
16
17
Model GS1
24 SSD
6+ GB/Sec
EXP3524
8
9
16
17
System x3650 M40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
System x3650 M40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
EXP3524
8
9
16
17
Model GS2
46 SAS + 2 SSD,
48 SSD
2+ GB/Sec,
12+ GB/Sec
EXP3524
8
9
16
17
System x3650 M40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
System x3650 M40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
EXP3524
8
9
16
17
EXP3524
8
9
16
17
EXP3524
8
9
16
17
Model GS4
94 SAS + 2 SSD,
96 SSD
5+ GB/Sec,
TBD GB/Sec
EXP3524
8
9
16
17
System x3650 M40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
System x3650 M40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
EXP3524
8
9
16
17
EXP3524
8
9
16
17
EXP3524
8
9
16
17
EXP3524
8
9
16
17
EXP3524
8
9
16
17
Model GS6
142 SAS + 2 SSD
7+ GB/Sec
ESS GL - 대용량 ESS GS - 고성능

32. © 2014 IBM Corporation32
POWER8 서버는 고객분들의
모바일/웹 또는 빅데이터/분석 어플리케이션을 지탱하는
오픈 소스 소프트웨어 스택을 운영하시는데
최적의 인프라 플랫폼입니다.
http://openpowerfoundation.org/

33. © 2014 IBM Corporation33

34. Model Power S812L Power S822L
Rack Units 2U 2U
지원 OS Red Hat Linux, SUSE Linux, Ubuntu Linux
프로세서 POWER8(3.42GHz)/POWER8(3.02GHz)
최대 프로세서 Chip수 2 4
최대 코어 수 12 24
최대 메모리 512GB 1024GB
최대 소비전력(Watt) 1,225 1,810
Internal Disk 용량
14,400 GB
(total of 417TB with addition of EXP drive drawers)
16,722 GB
I/O Internal Slots 6 9
전원장치/팬 이중화 옵션/기본 기본/기본
PCIe 슬롯 핫플러그 지원 지원
디스크 백플레인 지원 지원
워런티 3년 24x7 3년 24x7
운영체제
시스템 소프트웨어
Redhat, SuSE Linux, Ubuntu, Debian, Fedora, etc
PowerVM, PowerKVM, PowerVC, Smart Cloud Entry, Smart Cloud Orchestration, GPFS, etc
별첨 : IBM 리눅스 전문 시스템 제품 개요