IBM、ArmとZのソフトウェアを同じコアで実行するデュアルアーキテクチャーのメインプロセッサーを発表

IBMは2026年8月24日、年次カンファレンス「Hot Chips」で、次世代のIBM ZおよびLinuxONEシステム向けプロセッサーを発表した。このプロセッサーでは、各コアがIBM Z命令とArm命令の両方を実行でき、ナノ秒単位で両モードを切り替えられる。同社はこの設計を、この種のものとしては初のデュアルアーキテクチャー・メインプロセッサーと説明している。これは、Zコアとは別にArmコアを追加するのではなく、同じコアが両方のアーキテクチャーを実行できるようにするものだ。

Armコアを別置きしない統合設計

このプロセッサーは11個の高性能コアを搭載し、基本クロック周波数は5.7GHzを超える。製造プロセスには2nm技術を採用している。また、プロセッサーにはAI推論アクセラレーター、入出力処理を高速化する専用ユニット、大容量のキャッシュメモリー構成が組み込まれている。IBMによると、完全なシステムでは数百個のコアと数十テラバイトのメモリーへ拡張できる。

両環境の実行には、オープンソースのKVMハイパーバイザーを利用する。これにより、Arm64 Linuxベースの仮想マシンと、Linux on Zで動作する仮想マシンを並行して実行できる。ハイパーバイザーは、各仮想マシンをハードウェアに割り当てる際に、コアのモードを切り替える。IBMフェローでIBMシステム開発の技術責任者であるChristian Jacobiによると、切り替えには約1ナノ秒しかかからないため、仮想マシンの長時間実行中に生じる実際の影響はほぼゼロになる。

従来型のz/OSワークロードはKVMの外部にある別の区画で動作する。これにより、基幹勘定系や不正検知システムなどの重要なトランザクションソフトウェアを、同じチップ上で、監視アプリケーションやArm向けにネイティブに構築されたサービスと並行して配置できる。メモリー階層と、プラットフォーム固有の信頼性機能も共有される。

実際には何が変わるのか

今回の主な目的は、単に別の命令セットアーキテクチャーを追加することではなく、すべてのアプリケーションを個別にs390xへ移植する必要性を減らすことにある。多くの監視、セキュリティ、クラウドソフトウェアや、PyTorch、ONNX RuntimeなどのAIフレームワークは、Armエコシステムで幅広く利用できる。Armによると、世界で2,200万人を超える開発者が同社のエコシステムを利用しており、同社の推計では、2025年に大手クラウドサービスプロバイダー向けに出荷されたコンピューティング能力の約半分がArmベースだった。

IBMは、Arm Linuxのバイナリーアプリケーションが変更なしで100%互換になるよう設計されていると説明している。Red Hat Linux for Arm上で動作するアプリケーションも含まれる。ただし、これは発表に伴う設計上の約束であり、本番環境におけるすべてのアプリケーションの性能を独立して証明するものではない。また、発表されたArmサポートは現時点ではLinuxに限定され、Arm上でのz/OS実行には対応しない。

AIをデータの近くへ

IBMはこのプロセッサーと同時に、高帯域幅メモリーを備え、大規模言語モデルやエージェント型ワークフローを対象とする次世代のSpyre AIアクセラレーターも披露している。これは、2022年のTelumチップ以降プロセッサーに搭載され、トランザクション実行中の不正スコア計算など、低レイテンシーのタスクに使用されている推論アクセラレーターを補完する。

IBMは、ArmとSpyreを組み合わせることで、AIツールを、記録システムからワークロードを分離するのではなく、メインフレーム上に存在するデータの近くで実行できる可能性があると見ている。これは、規制対象のトランザクション処理にIBM Zを依存している企業にとって特に重要だが、情報源は、Spyreのモデルや提供時期に関する独立した性能結果や最終的な詳細を示していない。

発売時期と残された制約

このプロセッサーは、2025年第2四半期に出荷されたz17の後継機に搭載される。IBMの約3年に近いサイクルを前提にすると、発売は2028年頃になる見込みだ。IBMは、この方針が従来のZアーキテクチャーを放棄することを意味するのではなく、新たな能力をハードウェアロードマップに加えるものだと強調している。Tina Tarquinioによると、このロードマップは10年から15年に及ぶ。

しかし、決定的な部分は、まだ実際の顧客ワークロードで検証されていない。すなわち、メインフレームに期待される水準の障害検出と復旧を伴いながら、Arm命令を本番性能で実行できるかどうかだ。またIBMは、将来の方向性に関する声明は目標と目的のみを示すものだとしている。したがって、この発表の意義は、コアレベルで両アーキテクチャーを統合した点にある。一方で、この設計が企業にとって実用的な選択肢へと約束を変えられるかどうかは、本番テストと最終的な提供内容の詳細によって決まる。