בתמונה למעלה: הרכבת מחשב Z16 בחברת יבמ
חברת יבמ הכריזה על מחשב המיינפריים החדש שלה, Z16, אשר מחליף את המחשב Z15 שיצא לשוק בשנת 2019. המחשב מתבסס על המעבד החדש Telum, אשר נחשף באוגוסט 2021. הוא מגיע לשוק עם חידוש יוצא דופן: מערכת הגנה אשר מספקת אלגוריתם הצפנה שהוא עמיד בפני נסיונות פריצה המתבצעים ממחשבים קוונטיים (Quantum Safe Computer). בשיחה עם כתבים, הסביר מנהל תחום הצפנת קוונטום במעבדות יבמ בציריך, מייקל אוסבורן, שטכנולוגיות ההצפנה הנוכחיות באמצעות מפתח ציבורי, כמו RSA או Elliptic-curve, מבוססות על חוסר סימטריה בין הקלות שבה ניתן לייצר מפתח הצפנה לבין הקושי לחשב אותו.
אלא שיש בעיה. אוסבורן: "כדי לפצח מפתח הצפנה מהדור הנוכחי יש צורך במיליון שנות עיבוד. אולם מחשב קוונטי יוכל לעשות זאת בתוך כמה שעות. לאור ההתפתחות בעולם בתחום המיחשוב הקוונטי, אנחנו מעריכים שהמחשב הזה יהיה קיים בשוק בתוך 5-15 שנים. פירוש הדבר שמדובר בבעיה מיידית, מכיוון שכל מידע שלא יוצפן היום בטכנולוגיית Quantum Safe Cryptography, מחר יהיה חשוף בפני אותם מחשבים עתידיים. בעוד 10 שנים לא נוכל לבטוח בחתימות האלקטרוניות שאנחנו מייצרים היום".
המתימטיקה של השבכה (Lattice)
הפתרון לבעיה נמצא באמצעות אימוץ הצפנה המבוססת על בעיה מתימטית אחרת: האלגברה של השבכה (Lattice-based cryptography), אשר נחקרת מאז אמצע שנות ה-90 כמתימטיקה המאפשרת לייצר מפתח הצפנה ציבורי. חברת יבמ פיתחה סדרת אלגוריתמים מבוססי Lattice, אשר מתמודדים כיום בתחרות של מכון התקנים האמריקאי (NIST) על בחירת תקן האבטחה הלאומי של ארה"ב. לדברי אוסבורן, "המחשבים הקוונטיים כפי שאנחנו מכירים אותם כיום לא יצליחו להתמודד עם הבעיה הזאת.
"יכול להיות שבעתיד יופיעו מחשבים קוונטיים מסוג שונה שכן יצליחו להתמודד איתה, אולם אז נפתח טכנולוגיית הצפנה חדשה. אנחנו צריכים להיערך לעידן שבו נוכל לבצע שינויים מהירים בטכנולוגיות ההצפנה שלנו". מכיוון שמדובר בבעיית תוכנה ולא בבעיית חומרה, כבר היום ניתן לייצר מחשבים מוגנים בפני פריצת קוונטום (Quantum Safe). מחשב Z16 מגיע לשוק עם ערכת התוכנה אשר מספקת אבטחה בפני פריצה קוונטית, ופרוטוקול אתחול מאובטח (כולל אבטחה קוונטית), המונע מתוקפים להחדיר תוכנות זדוניות לתהליך האתחול כדי להשתלט בהמשך על המערכת. תוכנות ההגנה מותקנות במודול המוגן גם באמצעות חומרה.
ארכיטקטורה חדשה של המעבד המרכזי
המחשב מבוסס על המעבד Telum אשר פותח בשיתוף פעולה עם סמסונג ומיוצר בתהליך ה-7 ננומטר של סמסונג (7nm EUV). הוא כולל 8 ליבות עיבוד הפועלות במהירות שעון של 5GHz וזיכרון מטמון פרטי בנפח של 32MB בכל ליבה, ומאיץ בינה מלאכותית בעוצמת עיבוד של עד 6TFLOPs. לכל ליבה יש גישה אל המאיץ, ויכולת לשעבד את כל עוצמת העיבוד שלו לצורך האצת משימת עיבוד ספציפית. המעבד גם מופיע בתוך מודול בעל שני מעבדים הכולל 22 מיליארד טרנזיסטורים ו-17 שכבות של מוליכים מתכתיים.
חברת יבמ הודיעה שהמעבד תוכנן באופן שניתן להגדילו, במטרה להגיע בעתיד לשבב בעל 32 ליבות ומאיץ בינה מלאכותית בעוצמת עיבוד של עד 200TFLOPs. משפחת מחשבי Z של יבמ נחשבת לאחד מעמודי התווך של הארגונים הפיננסיים הגדולים. חברת Celent מעריכה שמערכות Z מנהלות כ-70% מהעסקאות העולמיות הגדולות ביותר. כך למשל, הן מותקנות ב-45 מתוך 50 הבנקים הגדולים בעולם וב-8 מתוך 10 חברות הביטוח הגדולות בעולם. אחת מהמשימות המרכזיות שלהן היא להיאבק בהונאות פיננסיות.
כיום הבנקים מתקשים להפעיל אלגוריתמים של למידה עמוקה בקנה מידה גדול לצורך איתור הונאות, בגלל בעיית השיהוי. להערכת יבמ, הם מופעלים על פחות מ-10% מהעסקאות בהיקף גדול, ולכן הרבה מאוד הונאות לא מזוהות. מחשב Z16 יתמודד עם האתגר באמצעות יכולת עיבוד של עד 300 מיליארד בקשות להסקת מסקנות ביום, עם שיהוי של אלפית שנייה בלבד. פירוש הדבר הוא צמצום הזמן הנדרש לטיפול בעסקאות הונאה בכרטיסי אשראי, והקטנת מספר ההונאות וסליקות השווא בכרטיסים.
חברת יבמ נסחרת בבורסת ניו יורק לפי שווי שוק של כ-116 מיליארד דולר. בשנת 2021 הסתכמו מכירותיה בכ-57.4 מיליארד דולר, מהם 70% עבור תוכנה ושירותי ייעוץ ואינטגרציה. בתחום מכירת המחשבים הגדולים היא דיווחה על ירידה של כ-3% במכירות, להיקף של כ-14.2 מיליארד דולר.
