IBM prepara un procesador que ejecutará software Z y Arm en el mismo núcleo

IBM prepara el procesador dual ISA, «IBM Details The World’s First», para sus futuras generaciones IBM Z y LinuxOne. Ejecutará software Z y Arm de forma simultánea en el mismo chip. El procesador dual ISA no reúne dos tipos de núcleo separados ni depende de emulación: integra directamente la arquitectura Arm en los núcleos de mainframe. Además, «IBM Details The World’s First», con esta arquitectura, mientras se acerca la fase de tape-out, permitirá combinar cargas empresariales tradicionales con el amplio software Arm.

La presentación corrió a cargo de Christian Jacobi, IBM Fellow y director de tecnología de IBM Systems Development, durante la conferencia Hot Chips 2026. Jacobi anunció que el núcleo está destinado a las generaciones IBM Z y LinuxOne. Sin embargo, el chip completo todavía se encuentra a varios años de su llegada.

Un solo núcleo para IBM Z y AArch64

La propuesta ejecutará tanto la z/Architecture nativa como AArch64 en cada núcleo. IBM insiste en que el diseño no equivale a colocar en una misma pastilla dos familias de núcleos distintas, como ocurre con las arquitecturas P/E de Intel. Además, no se trata de una capa de emulación. La ISA Arm queda integrada dentro del núcleo principal del sistema central.

Ese planteamiento permite llevar al entorno de mainframe el software desarrollado para Arm. Además, se mantienen las características que IBM asocia a sus plataformas tradicionales: escalabilidad, rendimiento, alta disponibilidad y seguridad. Las capacidades de aceleración del chip también estarán disponibles para las cargas Arm. Por tanto, ambos tipos de software podrán ejecutarse junto a las cargas empresariales Z.

IBM comercializa actualmente dos soluciones principales para empresas:

• IBM Z, orientado a la computación empresarial tradicional.
• LinuxOne, concebido como servidor Linux para entornos empresariales.

Según IBM, IBM Z y LinuxOne ejecutan el 68% de las cargas de TI que están en producción en todo el mundo. Además, 77 de los 100 bancos más grandes utilizan IBM Z y LinuxOne. Por ello, la compatibilidad entre software Z y Arm se plantea como una integración dentro del núcleo, no como un sistema paralelo separado.

«IBM Details The World’s First» en el mismo núcleo para z/Architecture y AArch64

El siguiente chip IBM Z incorporará 11 núcleos IBM Z diseñados para priorizar el rendimiento y la fiabilidad. Funcionarán a más de 5,7 GHz y se fabricarán mediante un proceso de 2 nm. En cada núcleo se ejecutará código nativo z/Architecture y AArch64. Además, «IBM Details The World’s First» se apoya en este enfoque para combinar ambos entornos dentro del mismo núcleo.

La distribución interna sitúa una estructura SMP Fabric en las partes superior e inferior del chip. En el lateral izquierdo se encuentran las conexiones PCIe y Coupling, mientras que el lado derecho integra el controlador de memoria. IBM también ha detallado una jerarquía de caché orientada a reducir la latencia en cargas empresariales, especialmente transacciones y bases de datos:

• 36 MB de caché L2 privada.
• Una caché virtual L3 de 432 MB.
• Una caché virtual L4 de hasta 3,5 GB, formada al combinar las cachés de los núcleos.

La caché L2 privada se integra en una estructura virtual L3/L4. IBM señala que estas memorias ofrecen una latencia muy baja. De hecho, es una propiedad relevante para los trabajos empresariales que dependen de accesos frecuentes a datos y respuestas consistentes.

De los nueve bloques IP de aceleración presentes en el chip, dos incluirán un DPU dedicado dentro del propio procesador. Acelera las operaciones de entrada y salida. El conjunto se completa con aceleradores de inteligencia artificial, compresión, criptografía y ordenación. IBM extenderá estas funciones al software Arm que se ejecute en la plataforma.

Virtualización para cargas Z, Linux y Arm

Los sistemas Z admiten dos capas de virtualización. La mayoría de las empresas ejecuta sus cargas principales sobre IBM z/OS. Sin embargo, también suele mantener servicios Linux junto a ellas. Para esa segunda capa se utilizan KVM y la virtualización de OpenShift. Así, se alojan cargas adicionales sin separarlas físicamente del entorno principal.

El futuro chip IBM Z permitirá ejecutar máquinas virtuales KVM mediante las arquitecturas tradicionales S390X y Z. Además, también permitirá hacerlo con Arm64. Por tanto, Linux y Arm podrán convivir con las cargas centrales que normalmente se ejecutan sobre Z OS dentro de una misma plataforma.

Por ahora, IBM no contempla compatibilidad con otros sistemas operativos. Arm trabaja con sus clientes y socios para estudiar otras posibles áreas de integración del chip. Sin embargo, la información presentada se limita a los entornos Z, Linux y Arm descritos.

El proyecto todavía está a varios años de distancia. Además, IBM ya ha comunicado el siguiente paso de fabricación: enviará el diseño a tape-out próximamente. Continuará con su cadencia de desarrollo. Ese movimiento no equivale al lanzamiento comercial. No obstante, sí indica que el diseño ha avanzado hacia la preparación de la fabricación física.

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