МОЩНОСТЬ5 - POWER5

МОЩНОСТЬ5
Общая информация
Запущен2004
РазработаноIBM
Спектакль
Максимум. ЦПУ тактовая частотаОт 1,5 ГГц до 2,3 ГГц
Кеш
L1 тайник32 + 32 КБ / ядро
Кэш L21,875 МБ / чип
Кэш L336 МБ / чип (вне чипа)
Архитектура и классификация
Мин. размер элементаОт 130 нм до 90 нм
Набор инструкцийPowerPC 2.02
Физические характеристики
Ядра
  • 2
История
ПредшественникМОЩНОСТЬ4
ПреемникМОЩНОСТЬ6
МОЩНОСТЬ, PowerPC, и Питание ISA архитектуры
NXP (ранее Freescale и Motorola)
IBM
IBM / Nintendo
Другой
Ссылки по теме
Отменено серым цветом, исторический курсивом
MCM, содержащий четыре кристалла POWER5 и четыре кристалла кэша L3 объемом 36 МБ. Размеры 3,75 x 3,75 дюйма
Процессорный модуль из системы IBM i5, содержащий POWER5 + DCM
Двухпозиционный процессор POWER5, радиатор снят (повреждена матрица процессора)
8-процессорные процессоры MCM и микросхемы кэш-памяти IBM POWER5 +.
IBM POWER5 + 8-канальный интерфейс MCM.
IBM POWER5 + 8-контактный MCM, вид сбоку.

В МОЩНОСТЬ5 это микропроцессор разработан и изготовлен IBM. Это улучшенная версия МОЩНОСТЬ4. Основные улучшения - поддержка одновременная многопоточность (SMT) и на кристалле контроллер памяти. POWER5 - это двухъядерный микропроцессор, каждое ядро ​​которого поддерживает один физический нить и два логических потока, всего два физических потока и четыре логических потока.

История

Технические детали микропроцессора были впервые представлены на 2003 г. Горячие чипсы конференция. Более полное описание было дано на Microprocessor Forum 2003 14 октября 2003 года. POWER5 не продавался открыто и использовался исключительно IBM и их партнерами. Системы, использующие микропроцессор, были представлены в 2004 году. POWER5 конкурировал на рынке высокопроизводительных корпоративных серверов, в основном против Intel. Itanium 2 и, в меньшей степени, Sun Microsystems UltraSPARC IV и Fujitsu SPARC64 V. На смену ему в 2005 году пришла улучшенная версия POWER5 +.

Описание

POWER5 - это дальнейшее развитие МОЩНОСТЬ4. Добавление двухстороннего многопоточность требовалось дублирование возвратного стека, счетчик команд, буфер команд, блок завершения группы и очередь хранения, так что каждый поток может иметь свой собственный. Большинство ресурсов, таких как файлы регистров и исполнительные блоки, являются общими, хотя каждый поток видит свой собственный набор регистров. POWER5 реализует одновременная многопоточность (SMT), где два потока выполняются одновременно. POWER5 может отключить SMT для оптимизации под текущую рабочую нагрузку.

Поскольку многие ресурсы, такие как файлы регистров, совместно используются двумя потоками, их емкость во многих случаях увеличивается, чтобы компенсировать потерю производительности. Количество целочисленных регистров и регистров с плавающей запятой увеличено до 120 каждый, с 80 целочисленных и 72 регистров с плавающей запятой в POWER4. Кэш команд с плавающей запятой также увеличен с 20 до 24 записей. Емкость унифицированного кэша L2 была увеличена до 1,875 МБ, а ассоциативность множества к 10-ходовой. Унифицированный кэш L3 был встроен в комплект, а не размещен снаружи в отдельных микросхемах. Его емкость увеличена до 36 МБ. Как и в POWER4, кэш используется совместно двумя ядрами. Доступ к кеш-памяти осуществляется через две однонаправленные 128-битные шины, работающие на половине частоты ядра.

Встроенный контроллер памяти поддерживает до 64 ГБ DDR и DDR2 объем памяти. Он использует высокочастотные последовательные шины для связи с внешними буферами, которые взаимодействуют с двухрядные модули памяти (DIMM) к микропроцессору.

POWER5 содержит 276 миллионов транзисторов и имеет площадь 389 мм.2. Он изготавливается IBM в размере 0,13 мкм. кремний на изоляторе (ТАК ЧТО Я) комплементарный металл – оксид – полупроводник (CMOS) процесс с восемью слоями медное соединение. Матрица POWER5 упакована либо в двухчиповый модуль (DCM), либо в многокристальный модуль (MCM). DCM содержит один кристалл POWER5 и связанный с ним кристалл кэш-памяти L3. MCM содержит четыре кристалла POWER5 и четыре кристалла кэш-памяти L3, по одному на каждый кристалл POWER5, и имеет размеры 95 мм на 95 мм.[1][2]

Несколько процессоров POWER5 в высокопроизводительных системах могут быть объединены вместе, чтобы работать как единое целое. векторный процессор с помощью технологии, называемой ViVA (Виртуальная векторная архитектура).

МОЩНОСТЬ5 +

POWER5 + - это улучшенная версия POWER5, представленная 4 октября 2005 года. Первоначально улучшения заключались в более низком энергопотреблении за счет более нового процесса, в котором он был изготовлен. В чипе POWER5 + используется процесс производства 90 нм. Это привело к уменьшению размера матрицы с 389 мм.2 до 243 мм2.

Тактовая частота при запуске не увеличивалась и оставалась в пределах от 1,5 до 1,9 ГГц. 14 февраля 2006 г. в новых версиях тактовая частота была увеличена до 2,2 ГГц, а затем до 2,3 ГГц 25 июля 2006 г.

POWER5 + был упакован в те же пакеты, что и предыдущие микропроцессоры POWER5, но также был доступен в модуле с четырьмя микросхемами (QCM), содержащем два кристалла POWER5 + и два кристалла кэш-памяти L3, по одному на каждый кристалл POWER5 +. Эти микросхемы QCM работали с тактовой частотой от 1,5 до 1,8 ГГц.

Пользователи

IBM использует DCM и MCM Микропроцессоры POWER5 в своем Система p и Система i семейства серверов, в DS8000 сервер хранения и встроенные микропроцессоры в его высокопроизводительные принтеры Infoprint. Микропроцессоры DCM POWER5 используются IBM в ее high-end IntelliStation POWER 285 рабочая станция. Сторонними пользователями микропроцессоров POWER5 являются: Groupe Bull, на своих серверах Escala и Hitachi на своих компьютерах SR11000 с до 128 микропроцессоров POWER5 +, несколько установок которых были представлены в 2007 году. TOP500 список суперкомпьютеров. IBM использует POWER5 + в своих серверах System p5 510Q, 520Q, 550Q и 560Q.[3]

Примечания

  1. ^ Гласковский, "IBM поднимает занавес в отношении Power5".
  2. ^ Крюэлл, "Power5 превысила пропускную способность".
  3. ^ Четырехъядерный модуль IBM System p5 на основе технологии POWER5 +: технический обзор и введение

Смотрите также

Рекомендации

  • «IBM Previews Power5». (8 сентября 2003 г.). Отчет микропроцессора.
  • Clabes, Joachim et al. (2004). «Разработка и внедрение микропроцессора POWER5». Материалы Международной конференции по твердотельным схемам IEEE 2004 г..
  • Гласковский, Петр Н. (14 октября 2003 г.). «IBM поднимает занавес над Power5». Отчет микропроцессора.
  • Калла, Рон; Синхарой, Баларам; Тендлер, Джоэл М. (2004). «Чип IBM Power5: двухъядерный многопоточный процессор». IEEE Micro.
  • Крюэлл, Кевин (22 декабря 2003 г.). "Power5 достигает максимальной пропускной способности". Отчет микропроцессора.
  • Sinharoy, Balaram et al. (2005). «Микроархитектура системы POWER5». Журнал исследований и разработок IBM.
  • Вэнс, Эшли (4 октября 2005 г.). "IBM накачивает линейку Unix Power5 +". Реестр.

внешняя ссылка