Cell-Prozessor-Projekt beschleunigt Grossrechner für virtuelle Welten
Zusammenarbeit von IBM mit brasilianischem Spieleentwickler Hoplon Infotainment evaluiert Hybrid-Plattform für 3D-Simulationen
Zürich, 30. April 2007 - IBM hat heute ein firmenübergreifendes Projekt vorgestellt, in dessen Verlauf der Cell-Prozessor (Cell Broadband Engine, Cell B.E.) mit dem IBM Grossrechner System z auf einer Hybrid-Plattform integriert wird, die sich durch besonders hohe Leistung auszeichnet. Das System soll mit den Sicherheitsmerkmalen des Grossrechners dafür ausgelegt werden, eine neue Generation von Anwendungen für virtuelle Welten wie das 3-D-Internet betreiben zu können. Das Projekt baut auf den Eigenschaften des Grossrechners auf, Workloads über Spezialprozessoren beschleunigen zu können und nutzt dessen besondere Netzwerkarchitektur. Diese ermöglicht die Art von ultraschneller Kommunikation, die benötigt wird, um virtuelle Welten mit Millionen von simultanen Benutzern zu einem gemeinsamen "Universum" zu verknüpfen.
Das Projekt verbindet Expertise aus der IBM Forschung und den IBM Software- und Hardwarebereichen, und wird in Zusammenarbeit mit der Firma Hoplon Infotainment, einer brasilianischen Online-Spielefirma, vorangetrieben, deren Software eine Schlüsselkomponente für den Test dieser neuen dreidimensionalen Umgebungen ist.
"Im gleichen Mass, wie Online-Umgebungen zunehmend Aspekte virtueller Realität in sich aufnehmen, beispielsweise 3-D-Grafik und lebensechte Real-Time-Interaktion zwischen sehr vielen simultanen Nutzern, werden Firmen aller Art eine Computing-Plattform benötigen, die ein breites Spektrum an anspruchsvollen Leistungs- und Sicherheitsanforderungen abdecken kann,", sagt Jim Stallings, General Manager, IBM System z. "Um diesen Markt zu bedienen, ist der Cell/BE-Prozessor, der auch die Sony Playstation 3 antreibt, eine perfekte Ergänzung des Grossrechners - der Serverplattform, die dafür entworfen wurde, auch Millionen simultaner Benutzer zu unterstützen."
Im Kern beabsichtigt das Projekt die Schaffung einer Umgebung, die sehr anspruchsvolle Simulationen durchführen und verwalten kann. Beispiele sind Online Virtual Reality-Umgebungen, 3-D-Anwendungen für ERP und CRM, Virtuelle Ladengeschäfte und Meetingräume in 3-D, Collaboration-Umgebungen und neue Typen von Daten-Repositories. Dabei wird die Workload zwischen dem Mainframe und dem Cell-Prozessor aufgeteilt.
Cell/Broadband Engine und der Grossrechner: Eine gelungene Partnerschaft
In dieser Verknüpfung zwischen dem Grossrechner und dem Cell-Prozessor wird Cell die komplexen Simulationen leisten, die mit dem Handeln in virtuellen Welten verbunden sind. Ein Beispiel: Ein Ball, der in einer virtuellen Welt geworfen wird, muss auch dort den Gesetzen der Schwerkraft gehorchen.
Zu diesem Zweck portieren IBM und Hoplon die Hoplon-Software auf den Cell-Prozessor, um Message Passing und die Simulation der physikalischen Grundlagen abzubilden. Die beiden Firmen haben bereits ein Programmiermodell und eine Messaging-Architektur geschaffen, die die Anwendungen, die auf dem System laufen, separieren kann.
Der Mainframe wird mit der industriespezifischen Middleware von Hoplon für virtuelle Welten, genannt bitVerse, betrieben werden, die derzeit unter Nutzung von WebSphere XD als der zugrunde liegenden Runtime-Umgebung sowie IBM DB2 entwickelt wird. Zusätzlich wird der Grossrechner die administrativen Aufgaben für die Middleware und die Anwendungen übernehmen. Der Grossrechner übernimmt auch die Logistik (Rechnungsstellung etc.) und die Verbindung zu Dritten wie auch zu multiplen Clients, wie beispielsweise PCs, Konsolen, Mobiltelefonen, Musikabspielgeräten, Fernsehern und anderen Endgeräten.
Der Grossrechner: Ein System mit vielen Eigenschaften
Als Besonderheit im Servermarkt wurde der Grossrechner von Beginn an darauf ausgelegt, Prozessoren einzusetzen, die eine Vielzahl spezialisierter Aufgaben übernehmen können. Beispielsweise können Spezialprozessoren Linux-, Java- und Datenworkloads wie auch die Ver- und Entschlüsselung von Daten übernehmen. Zusätzlich kann ein Grossrechner bis zu 336 RISC-Prozessoren zur Unterstützung der Ein- und Ausgabe beim so genannten Transaktionshandling enthalten. Es ist anzunehmen, dass dieser Grundgedanke im Design des Grossrechners dabei helfen kann, das Mainframe-System nahtlos mit dem Cell-Prozessor zu verbinden.
Wichtig sind auch die besonderen Kommunikationsverbindungen des Grossrechners, genannt Hipersockets, die eine schnelle Kommunikation zwischen allen virtuellen Servern innerhalb des physischen Systems ermöglichen. Damit bietet sich der Grossrechner als ideale Plattform für grosse virtuelle Welten an, die oft eine Technologieplattform benötigen, die Millionen von gleichzeitigen Nutzern, über mehrere hundert (virtuelle) Server verteilt, unterstützen kann.
Die Hipersockets des Grossrechners ermöglichen Nutzern, die sich auf unterschiedlichen virtuellen Servern befinden, eine Interaktion untereinander mit nur minimaler Zeitverzögerung. Im Gegensatz dazu kann in einer verteilten Umgebung, in der viele physische Server über Netzwerkkabel miteinander verbunden sind, der Zeitverzug bedeutend grösser sein.
Andere Eigenschaften des Grossrechners wie beispielsweise seine extrem hohen Sicherheitseigenschaften eignen sich ebenfalls besonders gut bei Virtual-Reality-Anwendungen. In der bedeutenden Sicherheitszertifizierung "Common Criteria's Evaluation Assurance Level (EAL)" hat der IBM Grossrechner eines der höchstmöglichen Zertifizierungsniveaus - Level 5 - für logische Partitionierung erreicht.
Und - der Grossrechner kann extrem hohe Arbeitslasten bewältigen. Ein Beispiel: Vor einiger Zeit hat ein Grossrechner das derzeit weltweit höchste Core-Banking-Benchmarkergebnis erzielt - mit 9445 Geschäftstransaktionen pro Sekunde in Echtzeit, und auf Basis von mehr als 380 Millionen Konten mit drei Milliarden Transanktionsvorgängen.
Der Cell/Broadband Engine-Prozessor - gemeinsam entwickelt von Sony Group, Toshiba und IBM - ist ein Design, das einen zentralen Prozessorkern auf Basis der IBM Power-Architektur und acht synergistische Prozessorelemente (SPEs) miteinander kombiniert. Cell/BE beschleunigt rechenintensive Anwendungen und bietet eine hohe Leistung für Unterhaltungselektronik, Handhelds, Virtual Reality, Wireless Downloads, Real-Time-Video-Chat, Interaktive TV-Shows und andere "bildhungrige"Computing-Umgebungen. Der Cell/BE-Prozessor wird bisher in der Sony Playstation 3, dem Toshiba Cell/BE-Reference Set, einem Entwicklungswerkzeug für Cell/BE-Produkte und im IBM BladeCenter Blade-Server QS20 eingesetzt. Darüberhinaus wird der Prozessor in kundenspezifischen Angeboten von IBM Global Engineering Solutions genützt.