IBM hé lộ chip mainframe mới có thể chạy đồng thời lệnh Arm và IBM Z, tham vọng kéo hệ sinh thái hiện đại lên máy lớn

IBM vừa công bố đang phát triển một con chip mới dành cho dòng máy chủ mainframe, với điểm nhấn rất khác thường: mỗi lõi xử lý có thể thực thi gốc đồng thời tập lệnh Arm và IBM Z, hoặc Arm và LinuxONE. “Thực thi gốc” nghĩa là chip chạy trực tiếp mã lệnh của từng kiến trúc, thay vì phải mô phỏng hay dịch qua lớp trung gian, nhờ đó giúp giảm độ trễ và cải thiện hiệu năng. Đây là bước đi cho thấy IBM muốn đưa mainframe – dòng hệ thống vốn nổi tiếng về độ ổn định và bảo mật – xích lại gần hơn với thế giới phần mềm hiện đại vốn đang nghiêng mạnh về Arm.

Theo IBM, con chip chưa được đặt tên này sẽ được sản xuất trên tiến trình 2 nanomet, tức thế hệ công nghệ bán dẫn rất tiên tiến giúp tăng mật độ bóng bán dẫn và cải thiện hiệu suất điện năng. Chip dự kiến có 11 lõi hiệu năng cao chạy trên 5,7 GHz, tích hợp bộ tăng tốc AI inference – tức phần cứng chuyên xử lý giai đoạn suy luận của AI khi mô hình đã được huấn luyện – để phục vụ các tác vụ như phát hiện gian lận ngay trong lúc giao dịch đang diễn ra. Ngoài ra còn có một DPU on-chip, viết tắt của Data Processing Unit, là bộ xử lý chuyên trách tăng tốc luồng vào/ra dữ liệu (I/O) và giảm tải cho CPU chính, cùng kiến trúc bộ nhớ đệm lớn nhằm phục vụ các khối lượng công việc doanh nghiệp nặng.

Câu trả lời nằm ở hệ sinh thái phần mềm. Arm hiện không chỉ là kiến trúc phổ biến trên điện thoại mà còn đã trở thành nền tảng quan trọng trong trung tâm dữ liệu và đám mây. IBM dẫn lại rằng hệ sinh thái Arm có hơn 22 triệu lập trình viên toàn cầu, đồng thời hỗ trợ ngày càng nhiều ứng dụng cloud-native, AI, phân tích dữ liệu và hạ tầng. “Cloud-native” là cách xây dựng phần mềm tối ưu cho môi trường đám mây, thường dựa trên container, microservices và khả năng mở rộng linh hoạt. Khi phần lớn công cụ mã nguồn mở, nền tảng AI và phần mềm hạ tầng hiện đại đều ưu tiên Arm, việc để mainframe chạy gần gũi hơn với Arm trở thành chiến lược dễ hiểu.

Dù IBM Z vẫn là nền tảng rất mạnh cho các hệ thống trọng yếu, thị trường mainframe xét về số lượng máy thực tế vẫn khá nhỏ. Điều đó khiến nhiều hãng phần mềm thương mại, còn gọi là ISV (Independent Software Vendor – nhà cung cấp phần mềm độc lập), không còn ưu tiên đầu tư mạnh cho z/OS, hệ điều hành chủ lực của mainframe IBM. Nói cách khác, động thái mới của IBM không chỉ là mở rộng công nghệ, mà còn là sự thừa nhận rằng phần lớn năng lượng đổi mới của ngành đang đổ vào các nền tảng phổ biến hơn như Arm trên đám mây.

Theo nhà phân tích George Cozma từ TechInsights, thị trường mainframe tuy nhỏ về số lượng nhưng vẫn có ý nghĩa chiến lược rất lớn. Lý do là khách hàng không thể dễ dàng thay thế các hệ thống này: ứng dụng lõi đã vận hành hàng chục năm, quy trình nghiệp vụ gắn chặt với hệ thống cũ, còn “data gravity” – tức sức ì của dữ liệu khi khối lượng dữ liệu quá lớn và quá phụ thuộc vào môi trường hiện tại – khiến việc di chuyển trở nên đắt đỏ và rủi ro. Tuy nhiên, ông cũng nhận định IBM Z đang nằm ngoài các mục tiêu phần mềm chủ đạo của kỷ nguyên cloud và AI. Chính vì thế, con chip mới có thể được xem là nỗ lực chấm dứt tình trạng cô lập lịch sử của mainframe với dòng chảy điện toán chính thống.

Nếu kế hoạch thành công, IBM sẽ đạt được nhiều mục tiêu cùng lúc. Thứ nhất, hãng vẫn giữ được tính liên tục cho nhóm khách hàng mainframe truyền thống và các nhà cung cấp phần mềm hiện có. Thứ hai, doanh nghiệp đang dùng IBM Z có thể tiếp cận thêm nhiều lựa chọn phần mềm hơn từ hệ sinh thái Arm. Thứ ba, IBM có cơ hội thuyết phục những khách hàng đang tò mò về mainframe rằng họ không cần từ bỏ các công cụ hiện đại để đổi lấy độ tin cậy. Mainframe từ lâu được đánh giá rất cao về khả năng ảo hóa, bảo mật và độ sẵn sàng cực cao; bài viết gốc nhắc tới mức “nine-nines resilience”, tức độ sẵn sàng gần như tuyệt đối với thời gian gián đoạn cực thấp.

IBM cho biết con chip mới có thể ra mắt vào năm 2028. Đây là mốc thời gian đáng chú ý vì hãng đã giới thiệu thế hệ mainframe z17 vào năm 2025 và thường cập nhật sản phẩm theo chu kỳ khoảng ba năm. Điều đó khiến chip mới trở thành ứng viên hợp lý để cung cấp sức mạnh cho dòng z18 trong tương lai. Nếu đúng như vậy, z18 có thể trở thành một trong những thế hệ mainframe khác biệt nhất của IBM, không chỉ vì hiệu năng phần cứng mà còn vì cách tiếp cận mở hơn với phần mềm hiện đại.

Dù gây chú ý, đây không phải lần đầu IBM thử sức với thiết kế chip đa kiến trúc. Theo George Cozma, từ giữa thập niên 1990, IBM từng phát triển PowerPC 615, một bộ xử lý có thể chạy cả mã PowerPC lẫn x86, với ISA – viết tắt của Instruction Set Architecture, tức kiến trúc tập lệnh quyết định cách phần mềm giao tiếp với phần cứng – được chọn khi khởi động. Con chip đó được cho là từng nhắm tới Apple trong giai đoạn hãng này cho phép sản xuất máy Mac clone, nhưng cuối cùng không được bán ra công khai. Lần trở lại này vì thế có thể xem là phiên bản tham vọng hơn, đúng thời điểm hơn và gắn chặt hơn với nhu cầu thực tế của thị trường doanh nghiệp.