Architektura procesorů IBM POWER je nyní stará více než 30 let. Přestože přišel v únoru 1990 s uzavřeným zdrojovým operačním systémem a uzavřenými aplikacemi navrchu, postupně přijal open source. Brzy po spuštění jsem se stal uživatelem POWER a o dva roky později uživatelem a přispěvatelem open source.
Tento článek poskytuje subjektivní historii POWER a open source z pohledu open source vývojáře, nastiňuje několik trendů a závěrů a ukazuje, co přinese budoucnost. Vychází z mé přednášky na výročním summitu OpenPOWER North America Summit, na kterém jsem chtěl ukázat důležitost hardwaru třídy desktopů/pracovních stanic dostupného vývojářům. V tomto článku se budu věnovat několika dalším tématům, včetně cloudových zdrojů dostupných vývojářům POWER, a také nahlédnutí do produktů a technologií ve vývoji.
Historie společnosti POWER
Následuje subjektivní historie POWER. I když se snažím zůstat objektivní, je to silně založeno na tom, jak jsem za téměř tři desetiletí prožíval POWER a open source.
První roky
Moje první setkání s POWER se stalo v roce 1992 na Dartmouth College. Měl jsem vzdálený přístup k systémům RS/6000, který jsem používal, abych se naučil základní skriptování shellu a jak opustit textový editor Vi. Byly to nejrychlejší stroje, ke kterým jsem měl přístup – a také trochu záhadné pro někoho, kdo dříve používal pouze DOS a Mac OS. Musím přiznat, že na začátku devadesátých let jsem ještě nevěděl, jestli používám uzavřený nebo otevřený software.
O open source jsem se dozvěděl v roce 1994, když jsem začal na univerzitě v Maďarsku. Nejprve jsem se stal uživatelem FreeBSD a během několika měsíců jsem provozoval první linuxový server na fakultě a první webový server univerzity. V roce 1996 jsem se stal testerem a přispěvatelem SUSE Linuxu. Zhruba v té době jsem pomohl jednomu z mých univerzitních přátel nabootovat Linux na akcelerační kartě PowerPC (PPC) v jeho Amize. Křížově jsme zkompilovali PPC jádro na mém x86 Linuxovém serveru.
Přelom století
S příchodem roku 2000 jsem se stal stážistou u významného maďarského systémového integrátora. Protože věděli o mém Unixovém/open source pozadí, umožnili mi účastnit se instalací RS/6000. Všechny tyto systémy provozovaly AIX, uzavřený unixový operační systém, ale klienti, kteří také používali Linux/FreeBSD, chtěli, aby jejich oblíbené aplikace mohly běžet nad AIX.
V těchto prvních letech nebyly aplikace s otevřeným zdrojovým kódem pro AIX dostupné v zabalené formě připravené k použití. Mým úkolem bylo zkompilovat open source aplikace ze zdroje a provést prvotní konfiguraci. Během své stáže jsem pomáhal instalovat nejvýkonnější systém v té době v Maďarsku:systém RS/6000 větší než lednička s dostatkem výkonu CPU, RAM a úložiště. Podporovala tisíce studentů a výzkumných pracovníků na univerzitě.
Ke konci stáže jsem nainstaloval Linux na náhradní pracovní stanici POWER. Fungovalo to, ale ve srovnání s AIX to bylo stále velmi omezené.
Po stáži jsem pozorně sledoval POWER a Linux na POWER. Mnoho open source vývojářů kupovalo použité PowerMac a IBM POWER boxy jako vývojářské pracovní stanice. Většina z nich byla jen zvědavá a používali počítače spíše pro koníčky než pro cokoliv komerčně životaschopného. Ale někteří lidé již provozovali open source databázové servery na Linuxu na POWER ve výrobě na počátku 21. století.
Roky Genesi
V roce 2004, během posledního roku na univerzitě, jsem hledal nový desktop. Jelikož jsem vystudoval environmentální inženýrství, chtěl jsem, aby byl tento stroj energeticky účinný, nejen rychlý. Pro studenta byl nový PowerMac příliš drahý. Tehdy jsem se dozvěděl o Pegasos, pracovní stanici PowerPC od Genesi. Společnost měla vývojářský program, který poskytoval stroje Pegasos zdarma kvalifikovaným vývojářům s otevřeným zdrojovým kódem, takže jsem požádal o jeden, abych mohl pokračovat v testování SUSE na POWER (místo x86).
O několik týdnů později jsem spouštěl openSUSE na Pegasos. A o několik měsíců později, když můj doktorandský program náhle skončil, jsem začal pracovat pro Genesi na podpoře Linuxu. Zatímco jsem testoval vše, co se týkalo Linuxu, zaměřil jsem se na openSUSE. Stále můžete najít stopy mé práce na wiki openSUSE.
Zde jsem začal svou kariéru v komunitě open source účastí a moderováním PowerDeveloper.org, fóra pro uživatele a vývojáře open source na POWER. I když se tento web soustředil hlavně na stranu desktopu, o pár let později jsem skončil stejnou práci na Power.org a zaměřil jsem se více na stranu špičkových serverů.
Lidé samozřejmě nekupovali pracovní stanice Genesi jen proto, aby vyvíjeli pro POWER. Vývojáři začali kupovat nejnovější PowerMacy pro vývoj Linuxu. A stále více serverů IBM POWER používalo Linux hned od začátku pomocí plně open source stacku. Optimalizace Altivec vyvinuté pro Linux ve společnosti Genesi nepomohly pouze stolním počítačům, ale také serverům a vysoce výkonným počítačům.
Narušení síly
V roce 2005 se Apple rozhodl přejít z POWER na procesory Intel. Brzy poté společnost Freescale (vývojář CPU G4 POWER používaných v počítačích Apple) přestala vyvíjet generické CPU POWER a začala se zaměřovat na produkty související se sítí. Byla tu naděje v podobě PA Semi, který pracoval na velmi slibném novém POWER CPU. Bohužel Apple koupil společnost a přesměroval inženýry, aby pracovali na čipech řady A založených na ARM, které poháněly iPhone a iPad a brzy poháněly produktovou řadu Macintosh. Brzy se Genesi také vzdal moci.
Mnoho vývojářů nadále používalo POWER na ploše. Ale když i nejnovější počítače PowerMac zestárly a x86 je opustil, většina vývojářů platformu opustila. Ačkoli platforma ztratila většinu svých open source vývojářů, open source software získal ještě více uživatelů na straně POWER serveru. Místo AIX se většina serverů POWER prodávala s Linuxem. Dokonce i komerční aplikace, jako je SAP Hana, se začaly objevovat na Linuxu na POWER.
Nová naděje
Když Raptor Computing Systems oznámil svůj plán pracovat na pracovní stanici POWER8, všichni ve světě POWER byli nadšeni. Téměř deset let byl POWER dostupný pouze na špičkových serverech, ale ne na pracovních stanicích. Konečně v roce 2017 Raptor oznámil svůj první produkt, dvoupaticovou desku Talos II, založenou na POWER9. Následovala menší, cenově dostupnější jednopaticová deska Blackbird.
Pracovní stanice Raptor nejsou levné, ale stále jsou mnohem dostupnější než servery IBM POWER. A jsou zcela otevřené – nejen operační systém a software běžící nahoře, ale také firmware a instrukční sada. Od té doby, co byly tyto pracovní stanice dostupné, se mnoho vývojářů POWER k platformě vrací.
Některá další fakta
Zde je několik zajímavých faktů, které přímo nesouvisí s open source:
- POWER je CPU č. 1 používaný při průzkumu Marsu.
- POWER byl až donedávna č. 1 a č. 2 na seznamu TOP 500 superpočítačů a stále si drží řadu předních míst. Přinejmenším stejně důležité pro mě je, že tyto systémy zaujímají přední místa na seznamu Green500 na základě energetické účinnosti.
- Brzy poté, co se v roce 2017 objevil POWER 9, testoval jsem syslog-ng (software, se kterým pracuji) na řadě různých systémů a platforem. V té době běžel syslog-ng na pracovní stanici POWER 9 1,5x rychleji než na všech serverech ARM a Intel, ke kterým jsem měl přístup.
Co to znamená
Když se podívám zpět na tuto historii, vidím dva hlavní trendy a závěry.
Open source s podporou POWER
Původně byl POWER uveden na trh s uzavřeným zdrojovým operačním systémem s uzavřenými aplikacemi navrchu. Později se nad AIX objevily open source aplikace. Nakonec byl Linux a další operační systémy s otevřeným zdrojovým kódem portovány na POWER a poskytovaly plně open source stack. Postupem času Linux dospěl a nahradil AIX na většině serverů POWER. Nedávno možnost běžet v režimu little-endian (místo big-endian) usnadnila portování softwaru na platformu. Komerční aplikace vyžadující velkou šířku pásma paměti a výkon CPU, jako je SAP Hana, byly portovány brzy poté.
Vývojáři potřebují dostupné pracovní stanice
Na začátku vývojáři používali použité pracovní stanice IBM POWER a stroje PowerMac. Později používali pracovní stanice Genesi a PowerMac. Když byly k dispozici pouze špičkové servery, mnoho vývojářů opustilo POWER. S pracovními stanicemi Raptor POWER se mnoho vývojářů vrátilo k platformě. S ještě dostupnějšími systémy by počet aktivních uživatelů a vývojářů mohl výrazně narůst.
Zdroje cloudu POWER
Zatímco nákup pracovní stanice Raptor POWER není volbou pro každého (včetně mě, kvůli finanční situaci Maďarska), pro vývojáře s otevřeným zdrojovým kódem existují další možnosti, jak na POWER pracovat. Toto téma stojí za delší diskusi, ale zde je několik zajímavostí:
- Jak Open Build Service od openSUSE, tak Build systém Fedory Copr mohou vytvářet software pro POWER.
- Travis CI může vytvářet a testovat software na POWER.
- MiniCloud poskytuje SSH přístup k virtuálním strojům POWER pro kvalifikované vývojáře s otevřeným zdrojovým kódem.
Budoucnost POWER
IBM s otevřeným zdrojem dvou jader POWER CPU, A2I a A2O. Projekt LibreSoc pracuje na otevřeném CPU založeném na POWER. Všechny tyto patří do kategorie embedded, edge nebo desktop. Po mé přednášce OpenPOWER North America se mnoho lidí ptalo na zařízení POWER velikosti Raspberry Pi, takže opravdu doufám, že někdo vytvoří skutečné zařízení z těchto návrhů.
POWER 10 byla oznámena nedávno, ale nebude běžně dostupná až za rok. Raptor Computing na Twitteru oznámil, že v roce 2021 nebude mít žádné nové návrhy postavené na POWER 10. Doufejme, že to znamená začátek roku 2022.
Notebook PowerPC se vyráběl dlouhou dobu; byl by to velký krok vpřed. Je však navržen na základě procesoru big-endian z NXP a většina distribucí Linuxu pro něj zrušila podporu.
Takže v dohledné budoucnosti, pokud chcete POWER, můžete získat špičkové servery od IBM nebo pracovní stanice od Raptor Computing.