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采访IBM的Christian Zoellin和Christian Jacobi

Hacker News2026年8月31日 09:31

你好,互联网的朋友们,今天我们在2026年Hot Chips大会上!我们与IBM一起讨论他们刚刚发布的双ISA z/架构和ARM设计,采访了核心设计团队负责人Christian Zoellin和系统开发CTO Christian Jacobi!希望你们喜欢!下面的采访记录经过简化和可读性编辑。George Cozma:大家好,互联网的朋友们。我们在斯坦福大学参加2026年Hot Chips会议。今年第一场Hot Chips演讲来自IBM,谈到了他们的下一代z/Architecture,以及他们在此过程中做的一些非常酷的事情,我们会在稍后讨论。但我这里有两位IBM的朋友。如果你们愿意,可以自我介绍。Christian Jacobi:嘿,我是Christian Jacobi。我是IBM的研究员,负责系统开发的首席技术官。Christian Zoellin:我叫Christian Zoellin。我是一名杰出工程师,是本代产品核心设计团队的负责人。George Cozma:太棒了。那么z非常酷的地方是什么——为了这次谈话,我称之为z18,但实际上是下一代z?Christian Zoellin:它同时支持z/Architecture指令集和Arm指令集。George Cozma:我记得我们上次看到类似的东西,应该是原始的Itanium。你们做的事情有些不同。你们实际上是将解码器集成到核心中。告诉我一下,解码器是作为一个单元具有多种模式,还是两个独立的解码器?Christian Zoellin:这是一个解码流水线。从这里开始。解码流水线的大部分细节在这两种指令集架构之间是共享的。但实际从z/Architecture的16到48位或Arm架构的32位指令进行解码的具体解码器是我们构建的独立解码器。George Cozma:好的,太棒了。现在,对我来说真正有趣的是z是一个大端ISA,这意味着最重要的字节在前,最不重要的字节在后,抱歉。但是Arm是小端,或者说实际上是双端,但有一个小端模式。你们是如何处理这种端序转换的?Christian Zoellin:在加载-存储单元中,数据缓存基本上是以字为单位组织的,但我们支持在任何字节边界进行非对齐访问。因此在这里有一个结构,将这些缓存中的字访问转换为加载指令请求的实际字。在这个过程中,我们只需添加所有交换以支持大端与小端。George Cozma:好的。所以不需要实现什么软件;硬件会自动完成吗?Christian Zoellin:正确。George Cozma:太好了。说到加载和存储单元,z有一种被称为强排序的特性,而Arm则是弱排序。这意味着实现起来很简单,但这是否意味着所有离开核心的加载和存储指令都是强排序的?Christian Zoellin:正确。它们始终是强排序的。我们有很多基础设施来跨这些排序边界进行猜测,因此对我们来说,从性能的角度来看,我们有全部硬件高效快速地完成此操作。所以我们简单地重复使用该硬件,保持强排序。事实上,在Arm架构中有一个强制强排序的特性,而对我们来说,这位基本上没有作用。George Cozma:我相信这是TSO,对吗?Christian Zoellin:正确。George Cozma:是的,所以你们实际上自动具备TSO。那么,接下来这个额外的区域/额外的晶体管使用量是多少?很多吗,还是不多?Christian Zoellin:这绝对不是很多。但我们已经谈到了解码器,它们是独立的解码器;其中肯定涉及一些晶体管。还有某些我们添加的功能,z/Architecture中没有,但我们必须实现。例如,BF16和FP16浮点格式,我们还添加了新的数据流,这些是额外的晶体管。但如果你看看整体平面布局,这些东西相较于我们庞大的BTB分支预测结构或大型指令和数据缓存都是非常小的点。George Cozma:那么,关于可共享和重复使用的结构,实际上有多少结构是被重复使用的?我想大部分是,对吗?Christian Zoellin:特别是所有那些大的结构。那是关键。翻译查找缓冲器、缓存、GPRs和向量寄存器的物理寄存器文件,所有这些都是完全相同的,原样使用。George Cozma:酷。那么,关于商业案例,为什么你们决定在z中添加Arm?Christian Jacobi:Arm软件生态系统在过去十年中迅速发展,主要得益于超大规模企业在其数据中心部署Arm,对我们来说,这是一个巨大的机会……

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