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Front coverIBM Power 770 and 780Technical Overview and IntroductionFeatures the 9117-MMD and 9179-MHD based onthe latest POWER7 processor technologyDescribes support of up to 20LPARS per processor coreDiscusses new I/O cardsand drawersAn Ding ChenDave FreemanBreno Henrique Leitãoibm.com/redbooksRedpaper
International Technical Support OrganizationIBM Power 770 and 780 (9117-MMD, 9179-MHD)Technical Overview and IntroductionFebruary 2013REDP-4924-00
Note: Before using this information and the product it supports, read the information in “Notices” onpage vii.First Edition (February 2013)This edition applies to the IBM Power 770 (9117-MMD) and Power 780 (9179-MHD) Power Systems servers. Copyright International Business Machines Corporation 2013. All rights reserved.Note to U.S. Government Users Restricted Rights -- Use, duplication or disclosure restricted by GSA ADP ScheduleContract with IBM Corp.
ContentsNotices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viiTrademarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viiiPreface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ixThe team who wrote this paper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xNow you can become a published author, too! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xComments welcome. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiStay connected to IBM Redbooks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiChapter 1. General description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1 Systems overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.1.1 IBM Power 770 server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.1.2 IBM Power 780 server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.2 Operating environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.3 Physical package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.4 System features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.4.1 Power 770 system features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.4.2 Power 780 system features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.4.3 Minimum features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.4.4 Power supply features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.4.5 Processor card features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.4.6 Summary of processor features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131.4.7 Memory features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181.5 Disk and media features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201.6 I/O drawers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231.6.1 PCI-DDR 12X Expansion Drawers (FC 5796) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231.6.2 12X I/O Drawer PCIe (FC 5802 and FC 5877) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231.6.3 EXP12S SAS Drawer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241.6.4 EXP 24S SFF Gen2-bay Drawer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241.6.5 EXP30 Ultra SSD I/O Drawer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241.6.6 I/O drawers and usable PCI slot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241.7 Comparison between models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251.8 Build to order . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261.9 IBM editions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261.10 Model upgrades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261.10.1 Power 770 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261.10.2 Power 780 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271.11 Management consoles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281.11.1 HMC models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281.11.2 IBM SDMC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291.12 System racks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301.12.1 IBM 7014 model T00 rack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301.12.2 IBM 7014 model T42 rack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311.12.3 IBM 7014 model S25 rack. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311.12.4 IBM 7953 model 94Y rack. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311.12.5 Feature code 0555 rack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321.12.6 Feature code 0551 rack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321.12.7 Feature code 0553 rack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321.12.8 The AC power distribution unit and rack content . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Copyright IBM Corp. 2013. All rights reserved.iii
1.12.9 Rack-mounting rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341.12.10 Useful rack additions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35Chapter 2. Architecture and technical overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.1 The IBM POWER7 processor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.1.1 POWER7 processor overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.1.2 POWER7 processor core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.1.3 Simultaneous multithreading. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.1.4 Memory access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.1.5 On-chip L3 cache innovation and Intelligent Cache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.1.6 POWER7 processor and Intelligent Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.1.7 Comparison of the POWER7 and POWER6 processors . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2 POWER7 processor card . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2.2 Processor interconnects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3 Memory subsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3.1 Fully buffered DIMM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3.2 Memory placement rules. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3.3 Memory activation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3.4 Memory throughput . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3.5 Active Memory Mirroring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3.6 Special Uncorrectable Error handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.4 Capacity on Demand. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.4.1 Capacity Upgrade on Demand (CUoD). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.4.2 On/Off Capacity on Demand (On/Off CoD). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.4.3 Utility Capacity on Demand (Utility CoD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.4.4 Trial Capacity on Demand (Trial CoD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.4.5 Software licensing and CoD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.5 CEC drawer interconnection cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.6 System bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.6.1 I/O buses and GX card . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.6.2 Service processor bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.7 Internal I/O subsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.7.1 Blind-swap cassettes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.7.2 System ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.8 PCI adapters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.8.1 PCI Express (PCIe). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.8.2 PCI-X adapters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.8.3 IBM i IOP adapters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.8.4 PCIe adapter form factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.8.5 LAN adapters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.8.6 Graphics accelerator adapters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.8.7 SCSI and SAS adapters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.8.8 iSCSI adapters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.8.9 Fibre Channel adapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.8.10 Fibre Channel over Ethernet (FCoE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.8.11 InfiniBand host channel adapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.8.12 Asynchronous and USB adapters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.8.13 Cryptographic Coprocessor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.9 Internal storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.9.1 Dual split backplane mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.9.2 Triple split backplane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.9.3 Dual storage I/O Adapter (IOA) configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ivIBM Power 770 and 780 (9117-MMD, 9179-MHD) Technical Overview and 757676808181
2.9.4 DVD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 822.10 External I/O subsystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 832.10.1 PCI-DDR 12X Expansion Drawer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 832.10.2 12X I/O Drawer PCIe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 842.10.3 Dividing SFF drive bays in 12X I/O drawer PCIe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 852.10.4 12X I/O Drawer PCIe and PCI-DDR 12X Expansion Drawer 12X cabling . . . . . 882.10.5 12X I/O Drawer PCIe and PCI-DDR 12X Expansion Drawer SPCN cabling . . . 902.11 External disk subsystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 912.11.1 EXP30 Ultra SSD I/O Drawer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 912.11.2 EXP12S SAS Expansion Drawer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 942.11.3 EXP24S SFF Gen2-bay drawer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 952.11.4 TotalStorage EXP24 disk drawer and tower . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 982.11.5 IBM TotalStorage EXP24 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 982.11.6 IBM System Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 982.12 Hardware Management Console (HMC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1002.12.1 HMC mode and RAID 1 support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1002.12.2 HMC functional overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1022.12.3 HMC code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1032.12.4 HMC connectivity to the POWER7 processor-based systems . . . . . . . . . . . . 1042.12.5 High availability by using the HMC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1052.12.6 HMC code level. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1092.13 Operating system support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1092.13.1 Virtual I/O Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1102.13.2 IBM AIX operating system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1102.13.3 IBM i operating system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1112.13.4 Linux operating system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1112.13.5 Java versions that are supported . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1122.13.6 Boosting performance and productivity with IBM compilers . . . . . . . . . . . . . . . 1122.14 Energy management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1132.14.1 IBM EnergyScale technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1132.14.2 Thermal power management device (TPMD) card . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117Chapter 3. Virtualization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.1 POWER Hypervisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.2 POWER processor modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.3 Active Memory Expansion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4 PowerVM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4.1 PowerVM editions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4.2 Logical partitions (LPARs). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4.3 Multiple shared processor pools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4.4 Virtual I/O Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4.5 PowerVM Live Partition Mobility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4.6 Active Memory Sharing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4.7 Active Memory Deduplication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4.8 Dynamic Platform Optimizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4.9 Operating system support for PowerVM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4.10 Linux support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.5 System Planning Tool . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.6 POWER Version 2.2 enhancements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54Chapter 4. Continuous availability and manageability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1554.1 Reliability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1574.1.1 Designed for reliability. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157Contentsv
vi4.1.2 Placement of components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.1.3 Redundant components and concurrent repair. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2 Availability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2.1 Partition availability priority . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2.2 General detection and deallocation of failing components . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2.3 Memory protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2.4 Active Memory Mirroring for Hypervisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2.5 Cache protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2.6 Special uncorrectable error handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2.7 PCI-enhanced error handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2.8 POWER7 I/O chip freeze behavior . . . . . . . . . . . .
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