电科技8月25日消息,IBM在Hot Chips 2026大会上公布了全球首款双指令集架构处理器,在同一核心中原生支持Z和Arm两种架构的软件执行。
这项设计的核心思路不是像Intel的P核和E核那样在芯片上放置两种不同核心,也不是通过模拟层转译,而是将Arm的AArch64指令集直接集成进大型机核心。
实现层面,Arm采用小端序,Z架构采用大端序,两种模式在同一核心内共存。分支预测单元大量复用了现有Z核心的设计,通过Arm的XML架构描述文件自动生成解码逻辑,寄存器重命名机制为GR16-31范围做了适配,还新增了SVE数据流和FP16、Bfloat16及加密运算的支持。一个线程可以在s390x和Arm两种模式之间切换,切换耗时仅纳秒级别。
IBM在该处理器上实现了完整的AArch64 v9.3架构,支持SVE和SVE2指令,共2792条Arm指令,比Z自身的指令集还多出一倍。IBM在演讲中还打趣说,RISC“精简”一词已经名不副实了。
芯片规格方面,下一代IBM Z处理器采用2nm工艺制造,配备11个核心,基础频率5.7GHz以上,每个核心拥有36MB私有L2缓存,11个核心的L2组合形成432MB虚拟L3,全部核心的L4缓存合并后总容量达3.5GB。
核心采用SMT2同步多线程设计,针对交易和数据库等企业负载做了低延迟优化,还集成了专用片上DPU负责I/O加速,以及AI、压缩、加密和排序加速器。
这些加速单元以Linux平台设备的形式向Arm生态开放,Arm程序调用加密和压缩功能时延迟与Z原生指令接近。
可靠性方面,Z系统延续了99.999999%的可用性目标,涵盖阵列和数据流的错误检查、瞬态故障透明恢复、永久故障的核心热备和在线修复,以及RAIM内存保护。
IBM表示芯片已进入流片阶段,距离量产还有几年时间。
至于IBM为何要做这颗芯片,其实也很简单,目前全球前100大银行中有77家在使用IBM Z大型机,将Arm生态引入Z平台,意味着这些客户可以在不放弃大型机可靠性的前提下,直接运行Arm服务器软件和AI推理负载。
IBM还公布了第二代片上AI推理加速器,配备16个活跃AI核心加1个冗余核心,支持FP4和MXFP4数据类型,峰值算力达上一代的4倍。
加速器集成96GB HBM3e显存,带宽约4TB/s,是当前一代的20倍,通过PCIe Gen6与Z处理器实现低延迟对等互联,支持机密计算,在数据存储、传输和使用三个环节提供保护,包括抗量子密码。









