IBM Power11处理器细节披露：三星7nm制程，单芯片最高16核心CPU

今年7月，IBM正式发布了全新Power11 服务器，这是自2020年来，IBM对Power 服务器系列的首度重大升级。但是IBM并未披露Power11处理器的细节。近日，在 Hot Chips 2025 活动上，IBM首次详细介绍了其最新一代 Power11 CPU 的架构与性能̄。

据介绍，Power11 CPU 架构配备大型、带宽更大的 SIMD 引擎，并专注于提供端到端数据带宽。 虽然上一代的Power10 CPU就已经是采用三星的7nm制程技术，但新一代的Power11 CPU并未推进到更先进的5nm制程技术，而是采用了增强型7nm节点制程，目的是以满足客户对速度，而非密度的需求。 甚至，IBM还扩大了与三星的合作，除了在制程技术方面之外，也利用了三星的iCube SI Interposer封装技术，建构了2.5D堆叠，这有助于优化和改善电力传输。

按照IBM 的说法，Power11 CPU 的主要重点是提升速度和执行序强度。因此它保留了与Power10相似的结构，单块芯片上最高整合了16个核心（其中一个核心为关闭状态，此外还有8核心、12核心等配置，每个核心最高8线程），时钟速度也从4.0GHz提升到4.3 GHz。单个插槽最高支持 30 个核心，双插槽CPU可以扩展到60个。

而在AI加速方面，每个Power11 CPU核心都具有核心内MMA（乘法矩阵堆叠器），而外部ASIC或GPU则支持Spyre加速器。 这些架构层面的改进，其带来显著的效能提升。 包括在小型系统效能提升达50%，在中端系统提升约30%，而高阶系统平均性能提升则为14%。

IBM还强调，Power11 CPU也引进了Quantum Safe Security功能，为量子运算时代做好准备，而此功能也已在IBM Z大型主机系统中启用。

至于内存子系统方面，则是 Power11 CPU 带来重大的升级，IBM 称之为 OMI 内存架构。其分层的内存架构意味着一个芯片有多达 32 个 DDR5 内存接口，带宽速度达到了38.4Gbps，与上一代配备8个DDR5接口的系统相比，容量和带宽均提升了4倍。最终，这也导致定制的内存外形尺寸 OMI D-DIMM，位于铜制散热器下方。

顺便说一句，IBM 不太看好 HBM。不是说传输速率不快，但它的容量相对较低。IBM 想要的是 8TB 的 DRAM 和 >1TB/秒的内存带宽。OMI 可以实现这一目标，所有这些都建立在经典的 DDR5 内存之上。据 IBM 称，这些 OMI 缓冲区增加了 6 到 8 纳秒的延迟。

Power11 还将改进对外部 PCIe 加速器的支持。IBM 有自己的 Spyre 加速器。

最后，IBM透露其下一代Power系列CPU，不会依靠更先进的工艺节点来提供巨大的性能和密度提升，将关注带宽、小芯片、互联、散热等方面的创新工作。

编辑：芯智讯-林子