POWER6

POWER6
Gyártás2007
TervezőIBM
Max CPU órajel3,6 GHz – 5,0 GHz
Gyártás technológia méret65 nm
ArchitektúraPower Architektúra (Power ISA v.2.05)
Magok száma2
L1 gyorsítótár64+64 KB/mag
L2 gyorsítótár4 MB/mag
L3 gyorsítótár32 MB/csip (csipen kívül)
ElődPOWER5
UtódPOWER7
A Wikimédia Commons tartalmaz POWER6 témájú médiaállományokat.
Power Architektúra
NXP (volt Freescale és Motorola)
IBM
IBM-Nintendo együttműködés
Egyéb
Kapcsolódó hivatkozások
Sablon:Power architektúra

A POWER6 egy 64 bites, kétmagos, IBM fejlesztésű mikroprocesszor, amely a Power ISA v.2.03 kiadását implementálja. 2007-ben jelent meg az őt használó rendszerekben, és átvette a zászlóshajó szerepét az IBM POWER5+ processzoroktól. Ez a típus az „eCLipz” projekt része, amelynek kimondott célja, hogy azonos irányba terelje az IBM különféle szerver-hardvereit, ahol ez indokolt (innen az „ipz” a rövidítésben: iSeries, pSeries, és zSeries).[1]

Történet

A POWER6 processzort először a 2006 februárjában tartott Nemzetközi Szilárdtest-Áramköri Konferencián (International Solid-State Circuits Conference, ISSCC) írták le röviden, amelyhez további részletek járultak a 2006 októberi Microprocessor Forum[2] és a következő 2007 februári ISSCC rendezvényeken. Formálisan 2007. május 21-én jelentették be,[3] és 2007. június 8-án bocsátották ki 3,5, 4,2 és 4,7 GHz órajelű modellekben.[4] A cég már ekkor halkan megjegyezte, hogy a prototípusok elérték a 6 GHz-es órajelet.[5] A POWER6 2005 közepén került a szilíciumcsipen történő megvalósítás fázisába,[6] és 2008 májusában jelentek meg az első 5,0 GHz-es csipek, a P595 bevezetésével.[7]

Leírás

A POWER6 egy kétmagos processzor. Mindkét mag képes a kétutas szimultán többszálas végrehajtásra (SMT). A POWER6 közel 790 millió tranzisztorból áll 341 mm²-es felületen, és 65 nm-es folyamattal készül. A POWER5 processzortól való jelentős eltérés, hogy a POWER6 az utasításokat sorrendben hajtja végre, sorrenden kívüli végrehajtás helyett. Ez a változtatás gyakran megköveteli a szoftver újrafordítását az optimális teljesítmény érdekében, de a POWER6 még így is jelentős teljesítményjavulást ér el a POWER5+-szal szemben, még változatlan szoftverrel is, a POWER6 projekt vezető mérnökei szerint.[4]

A POWER6 még az ViVA-2 technika (a Virtuális Vektor-Architektúra rövidítése) előnyeit is kihasználja, ami lehetővé teszi, hogy több POWER6 csomópont kombinációja egyetlen vektorprocesszorként működjön együtt.[8]

Mindegyik mag két fixpontos egységgel, két bináris lebegőpontos egységgel, egy AltiVec egységgel és egy újszerű decimális lebegőpontos egységgel rendelkezik. A bináris lebegőpontos egység felépítésében sok architekturális áramköri technikát ötvöztek, hogy megvalósítsák a 6 ciklusos, 13-FO4 késleltetésű futószalagot, egy belső cikk állítása szerint.[9][10] Az IBM konkurenseinek szervereivel ellentétben, a POWER6 hardveresen támogatja az IEEE 754 szabványnak megfelelő decimális aritmetikát és ez az első mikroprocesszor, amely szilíciumon megvalósított decimális lebegőpontos egységet tartalmaz. A processzorban több, mint 50 új lebegőpontos utasítás kezeli a decimális matematikát és a konverziókat a bináris és decimális adatformátumok között.[11] Ezt a vonást a System z10 rendszerekben megjelenő z10 processzor is tartalmazza.[8]

A magok egy 64 KiB-os négyutas csoport-asszociatív utasítás-gyorsítótárral és egy egy nyolcutas csoport-asszociatív kialakítású 64 KiB-os adat-gyorsítótárral rendelkeznek, amelyekhez egy ciklusonként két független 32 bites olvasást, vagy egy 64 bites írást lehetővé tevő két fokozatú futószalaggal csatlakoznak.[9] Mindegyik magnak van egy fél-privát (nem teljesen kizárólagos használatú) 4 MiB méretű egyesített L2 gyorsítótára, ahol a gyorsítótár egy adott maghoz van rendelve, de a másik is gyors hozzáféréssel rendelkezik ahhoz. A két mag egy 32 MiB-os L3 gyorsítótáron osztozik, ami a magon kívül helyezkedik el, amit egy 80 GiB/s sínen keresztül érnek el.[11]

A POWER6 max. 31 további processzorhoz kapcsolódhat két csomópontok-közti összeköttetés használatával (50 GiB/s), és magonként max. 10 logikai partíciót támogat (egészen az egy rendszerben elérhető 254-es határig). A rendszerben található még egy szervizprocesszor-interfész, amely figyeli és kiigazítja a teljesítmény és fogyasztás ingadozásait a beállított paramétereknek megfelelően.[12]

Az IBM emellett egy 5 GHz-es kihasználtság-javító órajel-elosztó hálózatot is beépített a processzorba. A hálózatban réz elosztóvezetékeket alkalmaznak, 3 µm széles és 1,2 µm-es vastagságú rétegben. A POWER6 kialakítás kettős tápegységeket használ, egy logikai táp-/áramforrást a 0,8-től 1,2 voltig terjedő tartományban és egy SRAM tápegységet, körülbelül 150 mV-tal magasabb feszültségen.[9]

A POWER6 hőtechnikai jellemzői hasonlóak a POWER5-éhoz. Dr Frank Soltis, az IBM egyik vezető tudósa közölte, hogy az IBM megoldotta a magas frekvenciához társuló áramszivárgási problémákat, 90- és 65 nm-es részek kombinációjának alkalmazásával a POWER6 csipekben.[13]

POWER6+

A kissé továbbfejlesztett POWER6+ hivatalosan 2009 áprilisában volt bemutatva, de már 2008 októbere óta szállították a Power 560 és 570 rendszerekben. Ez több memóriakulcsot biztosított a biztonságos memóriapartíciókhoz, ami egy az IBM nagyszámítógép-processzoraiból átvett jellemző.[14]

Termékek

A dolgok 2008-as állása szerint a POWER6 rendszerek választékát az „Express” modellek (520, 550 és 560) és az „Enterprise” modellek (570 és 595) alkotják.[15] A különféle modellek tetszőleges méretű üzleti tevékenység kiszolgálására voltak tervezve. Például, az 520 Express modellt kisvállalkozások számára, míg a Power 595-öt nagy, többfeladatú adatközpontok számára ajánlják. A fő különbség az Express és Enterprise modellek között az, hogy az utóbbi magában foglalja a Capacity Upgrade on Demand (CUoD) lehetőséget és működés közben csatlakoztathatók a processzorokat és memóriákat tartalmazó „könyvek” (az IBM nagygépekben a processzorokat és egyéb elemeket tartalmazó modulok).

IBM POWER6 szerverek
Név foglalatok száma magok száma CPU frekvencia
520 Express 2 4 4,2 GHz, 4,7 GHz
550 Express 4 8 4,2 GHz, 5,0 GHz
560 Express 8 16 3,6 GHz
570 8 16 4,4 GHz, 5,0 GHz
570 16 32 4,2 GHz
575 16 32 4,7 GHz
595 32 64 4,2 GHz, 5,0 GHz

Az IBM négy POWER6 alapú blade szervert is kínál.[16] A specifikációkat az alábbi táblázat mutatja.

IBM POWER6 blade szerverek
Név magok száma CPU frekvencia szükséges blade rések száma
BladeCenter JS12 2 3,8 GHz 1
BladeCenter JS22 4 4,0 GHz 1
BladeCenter JS23 4 4,2 GHz 1
BladeCenter JS43 8 4,2 GHz 2

Minden blade támogatja az AIX, i, és Linux rendszereket. A BladeCenter S és H sasszi (készülékház) AIX, i, és Linux rendszereket futtató blade-eket támogat. A BladeCenter E, HT, és T sasszi támogatja az AIX-et és Linuxot futtató blade-eket, de az i-t nem.

A 2007-es renói SuperComputing konferencián (SC07) leplezték le az vízhűtéses Power 575-öt . Ez a rendszer 575 2U „csomópontokból” van összeállítva, mindegyik 32 4,7 GHz-en futó POWER6 magot és legföljebb 256 GiB RAM-ot tartalmazhat. Max. 448 mag installálható egy keretben.

IBM POWER6 lemezes tárolók
Név magok száma CPU frekvencia vezérlők száma
DS8700 2, 4 4,7 GHz 1, 2
DS8800 2, 4, 8 5,0 GHz 1, 2

Jegyzetek

  1. ↑ A Mainframe Roadmap. Isham Research. [2016. március 3-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2005. június 15.)
  2. ↑ Archivált másolat. [2007. május 18-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2015. május 11.)
  3. ↑ [1]
  4. ↑ a b IBM POWER system hardware. [IBM]. (Hozzáférés: 2008. október 9.)
  5. ↑ IBM's Power6 Processors to Hit 5.6GHz. The Register. (Hozzáférés: 2006. február 7.)
  6. ↑ IBM's Power6 Gets First Silicon as Power5+ Looms. IT Jungle. [2005. november 25-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2005. augusztus 22.)
  7. ↑ IBM smacks rivals with 5.0GHz Power6 beast. The Register. (Hozzáférés: 2008. október 12.)
  8. ↑ a b An eCLipz Looms on the Horizon. Real World Technologies. (Hozzáférés: 2005. december 19.)
  9. ↑ a b c IBM Tips Power6 Processor Architecture. InformationWeek. [2007. december 10-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2006. február 6.)
  10. ↑ Amennyiben az FO4 egy folyamattól független késleltetési mérőszám a CMOS áramkörökben.
  11. ↑ a b Fall Processor Forum: Power6 at 5 GHz. Heise online. (Hozzáférés: 2006. október 12.)
  12. ↑ IBM cranks dual-core Power6 beyond 4GHz. EETimes. [2007. szeptember 29-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2006. október 10.)
  13. ↑ Roger Howorth: IBM's Power6 processor to run at 4GHz in 2007. IT Week, 2006. február 8. [2007. szeptember 26-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2015. május 11.)
  14. ↑ IBM Power Systems Announcement Overview. IBM, 2009. április 28. (Hozzáférés: 2009. augusztus 16.)
  15. ↑ [2]
  16. ↑ [3]

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a POWER6 című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források

További információk

Szakirodalom

Kapcsolódó szócikkek