IBM 發表採用 2 奈米製程的雙架構大型主機處理器

IBM 正以一款 2 奈米製程處理器將 Arm 原生 Linux 帶入大型主機平台，其 11 個核心可在奈秒級時間內於 IBM Z 與 Arm 指令集之間切換，為 2,200 萬名 Arm 開發者開啟此平台大門。

「這種切換大約在奈秒級別完成。由於虛擬映像中會連續執行數毫秒，因此切換開銷實際上攤銷至趨近於零——幾乎完全沒有影響，」IBM Systems Development 技術長暨 IBM Fellow Christian Jacobi 表示。

這款晶片採用 2 奈米製程，搭載 11 個時脈超過 5.7 GHz 的高效能核心，內建 AI 推論加速器用於交易即時詐欺偵測、專屬資料處理單元加速 I/O 吞吐，以及大型快取架構。完整系統可擴充至數百核心與數十 TB 記憶體。設計採用開放原始碼的 KVM 虛擬機器管理程式，讓企業可同時運行 Arm64 Linux 虛擬機器與 Linux on Z 虛擬機器，每個核心在虛擬機器管理程式分派工作負載時於兩套指令集之間切換。

此發布是 IBM 與 Arm 今年四月宣布合作以來的首個硬體里程碑，針對一個結構性問題：s390x 架構支撐著全球大多數受監管的金融交易，但 AI 技術堆疊——PyTorch、ONNX Runtime、容器化工作負載——是針對 x86 建構，且日益轉向 Arm。Arm 估計 2025 年出貨給主要超大規模雲端業者的運算中，近半數採用 Arm 架構，由 AWS Graviton、Google Axion 與微軟自研晶片所驅動。

雙語核心的運作原理

最具關鍵性的工程決策在於 IBM 選擇不做什麼。不同於 Nvidia 與 Apple 在異構設計中將獨立 Arm 核心附加於處理器上的做法，IBM 將每個核心打造成雙語核心。11 個核心中的每一個都可在 Arm 軟體模式與傳統 Z 軟體模式之間動態切換，由 KVM 虛擬機器管理程式將每個虛擬機器分派至實體核心，並相應地切換指令集。

其相容性承諾相當宏遠：Arm Linux 二進位檔應可在無需修改的情況下直接運行。「全新的 Arm 能力設計為 100% 二進位相容，」Jacobi 表示。「舉例來說，一旦你擁有 Red Hat Linux for Arm，並且擁有可在其上運行的應用程式，這些應用程式便無需任何修改即可在系統上運行。」Arm 定義指令集架構並提供驗證工具，確保 IBM 的實作與其他 Arm 晶片的行為完全一致，而 IBM 則完全在內部設計與製造這款矽晶片。

傳統 z/OS 工作負載在同晶片上的獨立分割區中運行，位於 KVM 之外——這意味著銀行的核心帳本、詐欺模型，以及現代化的 Arm 原生監控技術堆疊，可共享同一顆矽晶片、同一個記憶體織網，以及同樣的可靠性保證。IBM 大型主機平台提供八個九的可用性，即每年僅 0.3 秒的停機時間。

Arm 押注對企業 AI 的意義

此策略邏輯的核心在於軟體，而非硬體。IBM 的 s390x 架構承載著全球極大比例的關鍵任務交易，但更廣泛的企業軟體生態——監控工具、安全代理、雲端原生中介層，以及最重要的是 AI 技術堆疊——是針對 x86 建構，且日益轉向 Arm。逐一將應用程式移植至 s390x 一直是一個漫長而費力、一次一個獨立軟體廠商的過程。

「客戶要求的並非雙架構晶片本身——他們要的是成果，」IBM Z 與 LinuxONE 產品長 Tina Tarquinio 向 VentureBeat 表示。「協助我讓這些週邊工作負載，或不同類型的工作負載，以更快速上市的方式運行。」

IBM 也正在 Hot Chips 大會上預覽新款 Spyre AI 加速器，將雙架構處理器與一款效能更高的晶片配對，後者可運行大型語言模型以支援代理式工作流程。現行架構已提供兩層 AI：2022 年隨 Telum 晶片推出的處理器內建加速器，用於詐欺評分等超低延遲推論；以及 Spyre 加速卡用於更大型的模型。

這款晶片將首發於 z17 的後繼產品，z17 已於 2025 年第二季出貨，IBM 維持約三年一次的產品節奏，預期於 2028 年前後正式推出。Arm 雲端 AI 執行副總裁 Mohamed Awad 表示，將 Arm 運算帶入 IBM Z 與 LinuxONE 將延續動能，「深入關鍵任務企業基礎設施，為組織在部署 AI 時提供更多選擇。」

對投資人而言，關鍵問題在於這是否會擴大 IBM 基礎設施部門的成長，抑或僅是鞏固既有安裝基礎。IBM 股價報 235.68 美元，股息殖利率 2.6%，大型主機業務從極少有客戶流失的基礎上產生高毛利經常性收入。雙架構押注有望吸引新工作負載進入此平台——尤其是與交易資料並行的 AI 推論——同時不蠶食既有 z/OS 基礎。風險在於執行面：以生產級效能運行外來指令集，並具備大型主機等級的故障偵測與復原能力，在晶片量產出貨前仍未經驗證。

本文僅供資訊參考，不構成投資建議。