IBM verkürzt Entwicklungszyklen für e-Server

IBM setzt seit neustem im deutschen Entwicklungszentrum in Böblingen den derzeit leistungsstärksten Hardware-Emulator für die System-Simulation ein. Das Palladium II-System vom Hersteller Cadence Design Systems verarbeitet bei IBM bis zu 256 Millionen logische Schalt-Gatter gleichzeitig. In Verbindung mit der Co-Simulation von Hard- und Firmware verkürzt IBM mit dem Emulator den Entwicklungszyklus seiner e-Server um mehr als zwei Monate.

In das neue Emulationssystem lassen sich IBM System-Modelle laden, die Hochleistungsserver mit Multi-Prozessoren, Memory und I/O-Infrastruktur repräsentieren. Pro Sekunde muss der Emulator mittels der Parallelisierung von Hardware bis zu einer Million Rechenschritte eines Servers simulieren können. Ein handelsüblicher PC benötigt für die Simulation von etwa 200 Recheninstruktionen pro Sekunde mehrere Monate Rechenzeit.

Im Emulator sind 884.736 Spezial-Prozessoren auf 576 Multi-Chip-Modulen
(MCM) und 16 Prozessor-Boards installiert, um die hohen Simulationsanforderungen für die IBM e-Server zu realisieren. Die Prozessoren für diesen Emulator sind eine gemeinsame Entwicklung von Cadence und IBM.

Das Initialisieren der Chips, das Laden der Firmware und Starten des Initialisierungsvorgangs für das Betriebssystem gehört zum ersten internen Ablauf beim Einschalten der Versorgungsspannung eines Servers. Um möglichst früh Fehler im internen Programmcode (Firmware) und in der Hardware, wie Prozessoren, zu identifizieren und diese bereits in der Designphase der Halbleiter zu korrigieren, wird dieses so genannte Power-On bereits in der Simulation vor dem Systemtest virtuell durchgeführt.

In der Co-Simulation wird das Zusammenwirken von Hardware-Komponenten eines IBM e-Server mit dem internen Programmcode verifiziert. Im Emulator entsteht ein Modell, das die Prozessoren des zu entwickelnden Servers repräsentiert.
Mittels eines Compilers wird die Hardware in Bool’sche Operatoren (zum Beispiel AND oder OR) dargestellt und in einem sequentiellen Programm deren Funktionalität abgebildet. Auf dem Modell kann im Emulator die Firmware ablaufen als ob der Server bereits physisch existieren würde.

Im Entwicklungszentrum Böblingen führt IBM die Systemsimulation von neu zu entwickelnden Servern der i-, p- und z-Series durch. Während der mehrjährigen Entwicklungsarbeit eines neuen Server-Modells ist die Phase zwischen dem Herstellen erster Prototypen-Hardware und der allgemeinen Verfügbarkeit am Markt mit hochkomplexen Testverfahren verbunden. IBM nutzt mit der Co-Simulation von Firm- und Hardware bereits eine effiziente Verifikationsstrategie, um seinen Kunden innovative Server-Produkte schnellstmöglich verfügbar zu machen. Neben den Großrechnern der IBM eServer z-Series gehören unter anderem auch die IBM e-Server Bladecenter JS20 mit PowerPC-Technologie zum Entwicklungsportfolio.