IBM, 동일한 코어에서 Arm 및 Z 소프트웨어를 실행하는 이중 아키텍처 메인프레임 프로세서 공개

IBM은 2026년 8월 24일 연례 Hot Chips 컨퍼런스에서 차세대 IBM Z 및 LinuxONE 시스템을 위한 프로세서를 공개했다. 이 프로세서의 각 코어는 IBM Z 명령어와 Arm 명령어를 모두 실행할 수 있으며, 나노초 범위 내에서 두 모드 사이를 전환할 수 있다. 회사는 이 설계를 동종 최초의 이중 아키텍처 메인프레임 프로세서라고 설명한다. Arm 코어를 Z 코어 옆에 별도로 추가하는 것이 아니라, 동일한 코어가 두 아키텍처를 실행할 수 있도록 만들었기 때문이다.

별도의 Arm 코어가 아닌 통합 설계

이 프로세서는 11개의 고성능 코어를 탑재하며, 기본 클록 속도는 5.7GHz를 초과하고 2나노미터 제조 공정을 기반으로 한다. 또한 프로세서에 통합된 AI 추론 가속기, 입출력 작업을 가속하는 전용 장치, 대규모 캐시 메모리 구조를 포함한다. IBM은 완성된 시스템이 수백 개의 코어와 수십 테라바이트의 메모리로 확장될 것이라고 말한다.

두 환경의 실행에는 오픈 소스 KVM 하이퍼바이저가 사용된다. 이에 따라 Arm64 Linux 기반 가상 머신과 Z에서 Linux를 실행하는 가상 머신을 함께 구동할 수 있으며, 하이퍼바이저는 각 가상 머신을 하드웨어에 할당할 때 코어의 모드를 전환한다. IBM 펠로이자 IBM 시스템 개발 최고기술책임자인 Christian Jacobi에 따르면 전환에는 약 1나노초가 걸리므로, 가상 머신의 더 긴 실행 구간에서는 실제 영향이 거의 없다.

기존 z/OS 워크로드는 KVM 외부의 별도 파티션에서 실행된다. 따라서 핵심 계정 시스템 및 사기 탐지 시스템과 같은 중요한 트랜잭션 소프트웨어를 동일한 칩에서 모니터링 애플리케이션이나 Arm용으로 처음부터 구축된 서비스와 함께 배치할 수 있으며, 플랫폼의 메모리 체계와 신뢰성 기능을 공유할 수 있다.

실제로 무엇이 달라지는가?

이 조치의 주요 목표는 단순히 또 하나의 명령어 아키텍처를 추가하는 것이 아니라, 모든 애플리케이션을 개별적으로 s390x로 이전해야 할 필요성을 줄이는 데 있다. 많은 모니터링 및 보안 도구, 클라우드 소프트웨어, PyTorch와 ONNX Runtime 같은 AI 프레임워크가 Arm 생태계에서 강력하게 제공되기 때문이다. Arm은 전 세계적으로 2,200만 명 이상의 개발자가 자사 생태계를 사용하고 있으며, 자체 추산에 따르면 2025년에 주요 클라우드 서비스 제공업체에 출하된 컴퓨팅 용량의 약 절반이 Arm 기반이었다고 말한다.

IBM은 Arm Linux 바이너리 애플리케이션이 수정 없이 100% 호환되도록 설계되었으며, 여기에는 Red Hat Linux for Arm에서 실행되는 애플리케이션도 포함된다고 말한다. 그러나 이는 발표와 연계된 설계상의 약속일 뿐, 모든 애플리케이션이 프로덕션 환경에서 보일 성능을 독립적으로 입증하는 증거는 아니다. 또한 발표된 Arm 지원은 현재 Linux에만 한정되며, Arm에서 z/OS를 실행하는 것은 포함하지 않는다.

데이터 가까이로 이동하는 AI

프로세서와 함께 IBM은 높은 대역폭 메모리와 대규모 언어 모델 및 에이전트 워크플로를 겨냥한 성능을 갖춘 차세대 Spyre AI 가속기를 선보이고 있다. 이는 2022년 Telum 칩부터 프로세서에 탑재되어 트랜잭션 실행 중 사기 점수 계산과 같은 저지연 작업에 사용되는 추론 가속기를 보완한다.

IBM은 Arm과 Spyre를 결합하면 기록 시스템에서 이러한 워크로드를 분리하는 대신 메인프레임 시스템에 있는 데이터 가까이에서 AI 도구를 실행할 수 있다고 본다. 이는 구조화된 트랜잭션에 IBM Z를 의존하는 기업에 특히 중요하지만, 해당 출처는 독립적인 성능 결과나 Spyre 모델 및 가용성에 관한 최종 세부 정보를 제공하지 않는다.

출시 일정과 남아 있는 제약

이 프로세서는 2025년 2분기에 출하된 z17의 후속 제품에 탑재될 예정이다. 이는 약 3년에 이르는 IBM의 주기를 근거로 할 때 2028년경 출시될 것으로 예상된다는 의미다. IBM은 이 경로가 기존 Z 아키텍처를 포기한다는 뜻이 아니라, Tina Tarquinio에 따르면 10년에서 15년까지 이어지는 하드웨어 로드맵에 새로운 역량을 추가하는 것이라고 강조한다.

그러나 핵심적인 부분은 아직 실제 고객 워크로드를 대상으로 테스트되지 않았다. 즉, 메인프레임에서 기대되는 수준의 오류 감지 및 복구 기능과 함께 Arm 명령어를 프로덕션 성능으로 실행하는 부분이다. 또한 IBM은 미래 지향적 방향에 대한 발언이 목표와 지향점일 뿐이라고 명시한다. 따라서 이번 발표의 중요성은 코어 수준에서 두 아키텍처를 통합했다는 데 있으며, 이 설계가 약속을 기업을 위한 실용적 선택지로 전환할 수 있는지는 프로덕션 테스트와 최종 출시 세부 사항이 결정하게 될 것이다.