IBM представила первые в мире CPU с двойной архитектурой на базе Arm и z/Architecture

На конференции Hot Chips 2026 компания IBM анонсировала новый центральный процессор для мейнфреймов IBM Z и LinuxONE, а также рассказала о новом поколении ИИ-ускорителя Spyre 2.0 для логического вывода. Ключевая инновация — реализация на одном ядре аппаратной поддержки двух независимых систем команд: традиционной z/Architecture и Arm AArch64. Процессор, название которого все еще не раскрыто, изготавливается по 2-нм техпроцессу, содержит 11 ядер с тактовой частотой свыше 5,7 ГГц и оснащен встроенными блоками для ИИ, криптографии и обработки трафика. IBM позиционирует решение как мост между надежностью мейнфреймов и обширной экосистемой Arm, открывая Z-платформу для нового класса приложений.

Анонсированный центральный процессор несет 11 ядер, каждое из которых способно выполнять инструкции как z/Architecture, так и AArch64 без программной эмуляции. Это достигнуто за счет аппаратной реализации Arm-архитектуры с обратным порядком байтов внутри ядра, изначально спроектированного под мейнфрейм. Поддержка включает AArch64 v9.3, SVE и SVE2, а также 2792 инструкции AArch64, что более чем в 2 раза превышает число инструкций стандартных чипов IBM. Компания заявляет о соответствии стандарту Arm SystemReady, что позволяет запускать готовое Arm-программное обеспечение без изменений. Переключение между режимами выполнения z/OS и Linux на Arm происходит за наносекунды, благодаря чему обе экосистемы сосуществуют через KVM и OpenShift.

Каждое ядро имеет приватный кэш L2 объемом 36 МБ,  вместе они формируют виртуальный L3 объемом 432 МБ и виртуальный L4 на 3,5 ГБ. Это обеспечивает экстремально низкие задержки для транзакционных нагрузок. Процессор также включает встроенный DPU для ускорения ввода-вывода и специализированные аппаратные блоки: криптография, GZIP-компрессия, ИИ-инференс. Для Linux на Arm эти ускорители представлены как платформенные устройства с задержкой, сравнимой с нативными инструкциями Z, тогда как s390x-нагрузки используют их напрямую через ISA.

ИИ-ускоритель IBM Spyre второго поколения представляет собой отдельный чип с 16 активными ИИ-ядрами и 1 резервным ядром. Он поддерживает форматы FP4 и MXFP4, что, по оценке IBM, дает 4-кратное ускорение операций в секунду по сравнению с предыдущим поколением. Ускоритель IBM Spyre 2.0 также оснащен 96 ГБ памяти HBM3e с пропускной способностью около 4 ТБ/с — примерно в 20 раз больше, чем у текущего поколения. Интерфейс PCIe 6.0 используется как одноранговый канал с низкой задержкой между ускорителем и процессором, что критично для инференса больших моделей. Механизмы безопасности включают конфиденциальные вычисления, защиту данных и моделей на всех этапах, постквантовую криптографию и безопасную загрузку.

IBM предприняла беспрецедентный шаг, объединив в одном ядре две полноценные архитектуры. Это не просто добавление Arm-ядер рядом с z-ядрами, а аппаратная реализация AArch64 внутри вычислительного ядра, что открывает Z-платформе доступ к огромной базе Arm-софта без ущерба для надежности. Скорее всего, это ответ компании на растущую роль Arm в дата-центрах и необходимость интеграции ИИ-нагрузок в транзакционные системы. Сочетание огромной надежности, двух ISA и специализированного ИИ-железа превращает мейнфрейм из закрытой платформы в открытый хаб, способный конкурировать с облачными архитектурами на их же поле. Если программный стек Arm действительно заработает без модификаций, это может существенно расширить адресуемый рынок IBM Z и LinuxONE.