Neuer Prozessor für den Mainframe: IBMs Chefarchitekt erklärt das Telum-Design

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Ob Mainframes eine Zukunft haben, wird heiß und kontrovers diskutiert. Die Rechenknechte sorgen zwar in großen Banken, Versicherungen, Behörden oder Handelsketten zwar nach wie vor dafür, dass die vitalsten Transaktionen möglichst zuverlässig, performant und sicher erledigt werden. Doch fraglos schrumpft die Zahl Mainframe-Kunden ebenso wie die Schar der Mainframe-Hersteller. Erst Mitte Februar hatte Fujitsu den Abschied aus diesem illustren Kreis angekündigt – und den Stopp des Verkaufs von Mainframe-Hardware für das Jahr 2030.

Dr. Christian Jacobi ist „Distinguished Engineer“ und Chefarchitekt für Mikroprozessoren bei IBM. Mit mehr als 20 Jahren Erfahrung mit z- und Power-Systemen konzentriert er sich auf die Bereiche Mikroarchitektur, Logik-Design, Leistungsanalyse, Verifizierung, Entwicklung sowie Hardware- und Software-Ko-Optimierung. Der Informatiker war der Chefarchitekt für den Prozessor der z15-und z16-Systeme und arbeitet derzeit in Poughkeepsie (New York) an den nächsten Generationen der z-Systeme. Anfang April wurde er zum IBM Fellow ernannt; die Fellows genießen große, in der Industrieforschung ungewöhnliche Freiräume. Der Status wird auf Lebenszeit verliehen. Vor seiner Zeit bei IBM hat Dr. Jacobi als Software-Ingenieur und Freelancer jahrelang in der Unix-Welt gearbeitet, zum Beispiel auf der Solaris-Plattform von Sun Microsystems oder mit der Datenbank Informix.

Andererseits macht dieser Zeitraum deutlich, wie wichtig die Mainframes nicht nur bei den Fujitsu-Kunden sind – und wie diffizil der Umbau ihrer IT-Infrastrukturen. Auch deshalb glaubt Marktführer IBM nach wie vor an die Wettbewerbsfähigkeit der Mainframes und investiert kräftig in deren Weiterentwicklung. So wurde im August 2021 der neue Mainframe-Prozessor Telum vorgestellt, der die Ende Mai erwartete z16, die nächste Generation der Z-Mainframes, antreibt. Zu den Stärken des Mainframe und den gravierendsten Unterschieden zu anderen Rechnerarchitekturen befragten wir Dr. Christian Jacobi, Chefarchitekt für Mikroprozessoren bei IBM und geistiger Vater von Telum.

Herr Dr. Jacobi, wie sind Sie mit dem Mainframe in Berührung gekommen? An den Universitäten gilt diese Technologie doch eher als exotisch, wenn nicht gar altbacken…

Ich habe Informatik an der Universität des Saarlandes in Saarbrücken studiert, und Prof. Paul hat dort viel Hardware- und Logik-Design unterrichtet. Ich hatte zwar einen Software-Background, war aber schnell fasziniert von dieser für mich neuen Hardware-Welt. Ein paar meiner Freunde haben dann bei IBM in Böblingen angefangen – und über diese Kontakte bin ich dann auch dorthin gekommen. Zu Beginn habe ich am Cell-Processor für die PlayStation 3 gearbeitet, und dann an Power-Prozessoren, bin aber letztendlich bei Z gelandet und dann vor etwa 10 Jahren in die „Mainframe-Zentrale“ nach Poughkeepsie umgezogen.

Was reizt Sie besonders an der Weiterentwicklung der Mainframe-Technologie?

Da gibt es so viele Aspekte. Einerseits weiß ich, wie wichtig Mainframes für die IT-Infrastruktur vieler Firmen und Organisationen sind. Zum Beispiel benutzen zwei Drittel der Top500-Unternehmen Mainframe-Technologie an zentralen Stellen ihrer IT. Der Mainframe schlägt Brücken über die Technologien vieler Jahrzehnte; viele Kunden kombinieren damit zum Beispiel Cobol, Java, Python und ganz neue Dinge wie KI und Quantum-sichere Kryptografie, um ihre kritischen Applikationen zu betreiben und zu erneuern.

Am meisten reizt mich, wie wir nicht nur High-Performance-CPUs konstruieren, sondern insbesondere Hardware-Beschleuniger und neue Funktionen in die Chips einbauen, die dann direkt optimiert mit dem Software-Stack neue Möglichkeiten für unsere Kunden eröffnen. Diese „Full Stack Optimierung“ ist sehr spannend, und Z ist die einzige Server-Plattform, die tatsächlich wie aus einem Guss über den kompletten Stack hinweg optimieren kann.

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Hatten Sie im Laufe der Jahre nie Angst, ein „totes Pferd zu reiten“, sprich, dass all Ihre Arbeit vergebliche Liebesmüh ist, weil der Mainframe verschwindet?

Wie gesagt, am Anfang habe ich am Cell-Processor gearbeitet und hatte wenig Einblick in die Mainframe-Welt. Da hört man dann immer wieder in der Zeitung oder Internetforen, dass der Mainframe schon lange tot ist. Seit ich an Z arbeite und regelmäßig mit Kunden über ihre Anwendungen rede, ist mir vollkommen klar, wie wichtig der Mainframe ist. Für die meisten ist ein Wechsel auf eine andere Plattform kaum denkbar – und es gibt viele Horror-Stories darüber, wie Migrationsprojekte furchtbar aus dem Ruder liefen.

Außerdem: Der Mainframe ist ja auch keine alte Technologie. Wir haben einen hochmodernen Prozessor, die meisten Kunden implementieren Agile DevOps mit Standard-Tools wie Git und Gerrit, wir unterstützen Container, die Integration in hybride Clouds mit OpenShift, haben Security-Features wie keine andere Plattform, haben 99,99999 Prozent Verfügbarkeit… Das ist eine Kombination aus Stabilität und Innovation, die sich nicht vom Markt verdrängen lassen wird.

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