Sou um usuário POWER

Saiba como a arquitetura POWER adotou o código aberto.

A arquitetura do processador IBM POWER já tem mais de 30 anos. Embora tenha chegado em fevereiro de 1990 com um sistema operacional de código fechado e aplicativos de código fechado no topo, gradualmente abraçou o código aberto. Tornei-me um usuário POWER logo após seu lançamento e um usuário e colaborador de código aberto apenas dois anos depois.

Este artigo fornece uma história subjetiva do POWER e do código aberto do ponto de vista de um desenvolvedor de código aberto, descreve algumas tendências e conclusões e prevê o que o futuro trará. É baseado em minha palestra no OpenPOWER North America Summit anual, na qual pretendi mostrar a importância do hardware de classe desktop/estação de trabalho disponível para desenvolvedores. Neste artigo, abordarei alguns tópicos adicionais, incluindo recursos de nuvem disponíveis para desenvolvedores POWER, bem como uma visão geral dos produtos e tecnologias em desenvolvimento.

A história do PODER

O que se segue é uma história subjetiva do POWER. Embora eu tente ser objetivo, isso se baseia fortemente em como experimentei o POWER e o código aberto ao longo de quase três décadas.

Os primeiros anos

Meu primeiro encontro com o POWER aconteceu em 1992, no Dartmouth College. Eu tinha acesso remoto a sistemas RS/6000, que usei para aprender scripts básicos de shell e como sair do editor de texto Vi. Essas foram as máquinas mais rápidas às quais tive acesso – e também um pouco misteriosas para alguém que havia usado apenas DOS e Mac OS anteriormente. No início dos anos 90, devo admitir, eu ainda não sabia se estava usando software de código aberto ou fechado.

Tomei conhecimento do código aberto em 1994, quando comecei a universidade na Hungria. Tornei-me um usuário do FreeBSD e, em poucos meses, estava executando o primeiro servidor Linux da faculdade e o primeiro servidor web da universidade. Em 1996, tornei-me testador e colaborador do SUSE Linux. Nessa época, ajudei um de meus amigos da universidade a inicializar o Linux na placa aceleradora PowerPC (PPC) de seu Amiga. Compilamos o kernel PPC em meu servidor Linux x86.

Virada do século

No início dos anos 2000, tornei-me estagiário num importante integrador de sistemas húngaro. Sabendo da minha experiência em Unix/código aberto, eles me deixaram participar de instalações do RS/6000. Todos esses sistemas rodavam AIX, um sistema operacional Unix de código fechado, mas os clientes que também usavam Linux/FreeBSD queriam que seus aplicativos favoritos pudessem rodar no AIX.

Naqueles primeiros anos, os aplicativos de código aberto não estavam disponíveis para AIX em um formato empacotado e pronto para uso. Minha tarefa era compilar aplicativos de código aberto a partir do código-fonte e fazer a configuração inicial. Durante o meu estágio, ajudei a instalar o sistema mais poderoso da Hungria naquela altura: um sistema RS/6000 maior que um frigorífico com bastante potência de CPU, RAM e armazenamento. Apoiou milhares de estudantes e pesquisadores em uma universidade.

Perto do final do meu estágio, instalei o Linux em uma estação de trabalho POWER sobressalente. Funcionou, mas comparado ao AIX ainda era muito limitado.

Após meu estágio, acompanhei de perto o POWER e o Linux no POWER. Muitos desenvolvedores de código aberto estavam comprando caixas PowerMac e IBM POWER usadas como estações de trabalho para desenvolvedores. A maioria deles era apenas curiosa, usando os computadores mais como hobby do que qualquer coisa comercialmente viável. Mas algumas pessoas já executavam servidores de banco de dados de código aberto em Linux on POWER em produção no início dos anos 2000.

Os anos de Genesi

Em 2004, durante meu último ano na universidade, eu procurava um novo desktop. Como eu era formado em engenharia ambiental, queria que esta máquina fosse eficiente em termos energéticos e não apenas rápida. Para um estudante, um novo PowerMac era muito caro. Foi quando aprendi sobre Pegasos, a estação de trabalho PowerPC da Genesi. A empresa tinha um programa de desenvolvimento que fornecia máquinas Pegasos gratuitamente para desenvolvedores de código aberto qualificados, então solicitei um para continuar os testes do SUSE no POWER (em vez de x86).

Algumas semanas depois, eu estava rodando o openSUSE no Pegasos. E alguns meses depois, quando meu programa de doutorado terminou abruptamente, comecei a trabalhar para Genesi no suporte Linux. Embora eu tenha testado tudo relacionado ao Linux, meu foco foi o openSUSE. Você ainda pode encontrar vestígios do meu trabalho no wiki do openSUSE.

Foi aqui que comecei minha carreira na comunidade de código aberto, participando e moderando o PowerDeveloper.org, um fórum para usuários e desenvolvedores de código aberto no POWER. Embora este site se concentrasse principalmente no lado do desktop, alguns anos depois, acabei fazendo o mesmo trabalho no Power.org, focando mais no lado do servidor de última geração.

É claro que as pessoas não estavam comprando estações de trabalho Genesi apenas para desenvolver para POWER. Os desenvolvedores começaram a comprar os PowerMacs mais recentes para desenvolvimento em Linux. E cada vez mais servidores IBM POWER executavam Linux desde o início, usando uma pilha de código-fonte totalmente aberta. As otimizações Altivec desenvolvidas para Linux na Genesi não ajudaram apenas o mundo dos desktops, mas também os servidores e a computação de alto desempenho.

Uma perturbação na força

Em 2005, a Apple decidiu mudar de CPUs POWER para CPUs Intel. Logo depois, a Freescale (desenvolvedora de CPUs G4 POWER usadas em máquinas Apple) parou de desenvolver CPUs POWER genéricas e começou a se concentrar em produtos relacionados a redes. Havia esperança na forma do PA Semi, que estava trabalhando em um novo CPU POWER muito promissor. Infelizmente, a Apple comprou a empresa e redirecionou os engenheiros para trabalhar em chips da série A baseados em ARM, que alimentaram o iPhone e o iPad e em breve alimentariam a linha de produtos Macintosh. Logo, Genesi também desistiu do POWER.

Muitos desenvolvedores continuaram usando o POWER no desktop. Mas quando até mesmo as máquinas PowerMac mais recentes envelheceram e foram deixadas para trás pelo x86, a maioria dos desenvolvedores deixou a plataforma. Embora a plataforma tenha perdido a maior parte de seus desenvolvedores de código aberto, o software de código aberto ganhou ainda mais usuários no lado do servidor POWER. Em vez do AIX, a maioria dos servidores POWER foram vendidos com Linux. Até aplicativos comerciais, como SAP Hana, começaram a aparecer no Linux on POWER.

Uma nova esperança

Quando a Raptor Computing Systems anunciou seu plano de trabalhar em uma estação de trabalho POWER8, todos no mundo POWER ficaram entusiasmados. Por quase uma década, o POWER estava disponível apenas em servidores de última geração, mas não em estações de trabalho. Finalmente, em 2017, a Raptor anunciou seu primeiro produto, a placa Talos II de soquete duplo, baseada no POWER9. Ela foi seguida pela placa Blackbird de soquete único menor e mais acessível.

As estações de trabalho Raptor não são baratas, mas ainda assim são muito mais acessíveis do que os servidores baseados em IBM POWER. E eles são completamente abertos – não apenas o sistema operacional e o software executados neles, mas também o firmware e o conjunto de instruções. Desde que essas estações de trabalho foram disponibilizadas, muitos desenvolvedores POWER têm retornado à plataforma.

Alguns outros fatos

Aqui estão alguns fatos interessantes que não estão estritamente relacionados ao código aberto:

• POWER é a CPU nº 1 usada na exploração de Marte.
• POWER ocupava o primeiro e o segundo lugar na lista Top500 de supercomputadores até recentemente e ainda ocupa vários lugares de destaque. Pelo menos tão importante para mim, estes sistemas também ocupam lugares de destaque na lista Green500, com base na eficiência energética.
• Logo após o lançamento do POWER 9 em 2017, testei o syslog-ng (o software com o qual trabalho) em vários sistemas e plataformas diferentes. Naquela época, o syslog-ng rodava 1,5x mais rápido em uma estação de trabalho POWER 9 do que em qualquer servidor ARM e Intel aos quais eu tivesse acesso.

O que isto significa

Olhando para trás, para esta história, vejo duas tendências e conclusões principais.

POWER abraçou o código aberto

Originalmente, o POWER foi lançado com um sistema operacional de código fechado com aplicativos de código fechado no topo. Mais tarde, aplicativos de código aberto apareceram no AIX. Eventualmente, o Linux e outros sistemas operacionais de código aberto foram portados para o POWER, fornecendo uma pilha de código totalmente aberto. Com o tempo, o Linux amadureceu e substituiu o AIX na maioria dos servidores POWER. Recentemente, a capacidade de executar no modo little-endian (em vez de big-endian) tornou mais fácil portar software para a plataforma. Aplicativos comerciais que exigem alta largura de banda de memória e desempenho de CPU, como SAP Hana, foram portados logo depois.

Os desenvolvedores precisam de estações de trabalho acessíveis

No início, os desenvolvedores usavam estações de trabalho IBM POWER e máquinas PowerMac usadas. Mais tarde, eles usaram estações de trabalho Genesi e PowerMac. Quando apenas servidores de última geração estavam disponíveis, muitos desenvolvedores deixaram o POWER. Com as estações de trabalho Raptor POWER, muitos desenvolvedores retornaram à plataforma. Com sistemas ainda mais acessíveis, o número de usuários e desenvolvedores ativos poderá crescer significativamente.

Recursos de nuvem POWER

Embora comprar uma estação de trabalho Raptor POWER não seja uma opção para todos (inclusive eu, devido à situação financeira da Hungria), existem outras opções para os desenvolvedores de código aberto trabalharem no POWER. Este tópico merece uma discussão mais longa, mas aqui estão alguns destaques:

• Tanto o Open Build Service do openSUSE quanto o sistema de compilação Copr do Fedora podem construir software para POWER.
• Travis CI pode construir e testar software no POWER.
• MiniCloud fornece acesso SSH a máquinas virtuais POWER para desenvolvedores de código aberto qualificados.

O futuro do PODER

A IBM abriu o código-fonte de dois núcleos de CPU POWER, o A2I e o A2O. O projeto LibreSoc está trabalhando em uma CPU aberta baseada em POWER. Todos estes pertencem à categoria incorporado, edge ou desktop. Depois da minha palestra sobre o OpenPOWER na América do Norte, muitas pessoas perguntaram sobre os dispositivos POWER do tamanho do Raspberry Pi, então eu realmente espero que alguém crie um dispositivo real a partir desses designs.

O POWER 10 foi anunciado recentemente, mas só estará disponível por quase um ano. A Raptor Computing anunciou no Twitter que não terá nenhum novo design construído em torno do POWER 10 em 2021. Esperançosamente, isso significa o início de 2022.

Um laptop PowerPC está sendo desenvolvido há muito tempo; isso seria um enorme avanço. No entanto, ele foi projetado em torno de uma CPU big endian da NXP, e a maioria das distribuições Linux removeu o suporte para ele.

Portanto, em um futuro próximo, se você quiser POWER, poderá adquirir servidores de ponta da IBM ou estações de trabalho da Raptor Computing.