发布网友 发布时间:2022-04-24 11:18
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热心网友 时间:2023-10-11 00:19
POWER的历史可以追溯到IBM 801处理器体系结构之前,大约1975年前后在IBM公司的T.J.Watson研究中心,John Cocke和同事们研究有关电话呼叫转换的课题,这一课题中有一个目标是要求设计一款处理器,它能够在每个时钟周期内执行一条指令,从而在尽可能短的时间内处理尽可能多的电话呼叫,实现的这个处理器体系结构后来被称之为IBM 801。IBM 801几乎是第一个精简指令系统处理器,大约120条指令,相比原有的CISC(复杂指令系统)处理器,不仅处理能力有了巨大的提升,而且功耗也更小,设计及制造成本也更低。1986年IBM推出的PC RT是第一台基于801处理器的商用计算机。
也是在1986年前后,John Cocke进入位于美国Austin到America项目中继续进行CPU体系结构方面的研究,这一项目的成果成为今天的POWER/PowerPC体系结构的基础。由于在RISC和编译器优化方面的杰出贡献,John Cocke获得了1987年的图灵奖。
POWER1——第一代的POWER处理器,诞生于1990年2月,随着IBM的RS/6000系列计算机系统发布。
POWER2——于1993年11月发布,并在当时成为性能最高的处理器。
POWER3——于1998年发布,POWER3以及随后的POWER系列处理器均全部实施了-bit PowerPC架构,并都不再支持更早之前的旧POWER指令集架构(ISA),包括PowerPC指令集架构或任何POWER2所追加延伸的指令,如lfq或stfq等,都不再具备与支持。
POWER4——于2001年发布,POWER4是第一款频率超过1GHz的POWER处理器。POWER4实现了POWER ISA v.2.00。
POWER5——于2004年发布,POWER5是一款双核处理器,并在逻辑上实现了4核心运算。
POWER6——于2007年5月发布,POWER6采用了65纳米工艺设计。摒弃了乱序运算单元,而采用顺序运算的流水线设计,其最高运行频率达到了恐怖的5GHz,对应POWER ISA v.2.03。
POWER7——于2010年2月发布,POWER7采用了45纳米的SOI工艺设计。运行频率介于 3.0GHz 到 4.25GHz 之间。每个处理器集成4、6或者8核心,且每核心可以采用4路SMT线程,且由于芯片同时集成了SRAM和DRAM工艺,L3缓存最高可达32M,对应POWER ISA v.2.06。
POWER8——2013年8月26号发布,Power 8是专为云计算服务器而生的。Power 8处理器最大为12核心设计,超线程技术从上代产品的4-Way SMT提高到了8-Way SMT,也就说其最大能够支持96线程,即便是Intel也只能对此望洋兴叹了。12颗核心共享96MB的*缓存,另外还可以使用128MB的eDRAM四级缓存,但四级缓存并没有封装在处理器内部。
单核方面,每颗核心拥有K的数据缓存、32K的指令缓存以及512K的二级缓存,包含有16个执行单元,分别是2个FXU、2个LSU、2个LU、4个FPU、2个VMX、1个Crypto、1个DFU、一个CR以及一个BR。相比Power 7系列来说单线程性能最大提升60%。
内存方面,Power 8总带宽高达230GB/s,同时支持事务性内存,支持Crypto&内存扩展,另外还支持PCI-E 3.0技术。
功耗管理方面,Power 8处理器和Haswell有些相似,在芯片内部直接集成了VRM模块,支持内部功耗控制。