IBM发布全球首款双架构处理器：支持Arm与Z，两种架构同存
IBM在Hot Chips 2026大会上展示了其开创性的双指令集架构处理器，首次在同一个核心中原生运行Z和Arm两种架构的软件。与Intel通过不同的核心架构或模拟层的方式不同，IBM的设计直接将Arm的AArch64指令集整合到了其大型机核心中。在实现上，Arm采用的是小端序，而Z架构则使用大端序，这两种模式能够在一个核心中并存。为了减少设计复杂度，分支预测单元重用了现有的Z核心设计，并利用Arm的XML架构描述文件自动生成解码逻辑。
此外，寄存器重命名机制也进行了相应调整，以适配GR16-31范围，并新增了对SVE数据流、FP16、Bfloat16以及加密运算的支持。这个处理器可以在s390x和Arm两种模式间以纳秒级的速度迅速切换。IBM成功实现了全套AArch64 v9.3架构，支持2792条Arm指令，数量是Z架构自身指令集的两倍。IBM幽默地指出，RISC“精简”的名号已经不再适用。
就规格而言，IBM的下一代Z处理器采用2nm工艺制造，配备了11个核心，基础频率超过5.7GHz，并为每个核心提供了36MB的私有L2缓存，所有核心的L2缓存合并后形成了432MB的虚拟L3，而L4缓存的总容量则达到了3.5GB。此外，这些核心支持SMT2同步多线程设计，特别针对数据库和交易等企业应用进行了低延迟优化。芯片还集成了专用的片上DPU，用于I/O加速，并支持AI、压缩、加密和排序等多种加速器功能，能够以Linux平台设备的形式开放给Arm生态，确保在调用加密和压缩时的延迟接近Z原生指令的水平。
在可靠性方面，Z系统一如既往地追求99.999999%的可用性，涵盖了多种错误检查机制、瞬态故障的透明恢复、以及核心热备和在线修复等特性，同时还提供RAIM内存保护。IBM透露，这款芯片目前已进入流片阶段，距离量产仍需几年时间。
IBM开发这款芯片的原因也十分直观，目前全球前100家银行中，有77家正在使用IBM Z大型机，引入Arm生态意味着这些企业可以在保持大型机高可靠性的同时，直接运行Arm生态下的服务器软件和AI应用。此时，IBM还发表了第二代片上AI推理加速器，该加速器配备了16个活动AI核心加上一个冗余核心，支持FP4和MXFP4数据类型，峰值算力达到了前一代的四倍。加速器还配备了96GB的HBM3e显存，带宽高达约4TB/s，是当前一代的20倍，能通过PCIe Gen6与Z处理器实现低延迟的对等互联，并支持机密计算，在数据存储、传输和使用等环节提供保障，包括抗量子计算能力。
