Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
2004 жылғы IBM мультипроцессорлар отбасы
2004 family of multiprocessors by IBM
POWER5 – IBM компаниясы әзірлеген және өндірген микропроцессор. Ол POWER4-тің жақсартылған нұсқасы болып табылады. Басты жақсартулар – бір уақытта көп өрістемелі жұмыс (SMT) қолдауы және чиптегі жад контроллері. POWER5 – екі ядролы микропроцессор, әр ядросы бір физикалық және екі логикалық өріс қолдайды, жалпы саны екі физикалық және төрт логикалық өріс.
The POWER5 is a microprocessor developed and fabricated by IBM. It is an improved version of the POWER4. The principal improvements are support for simultaneous multithreading (SMT) and an on die memory controller. The POWER5 is a dual core microprocessor, with each core supporting one physical thread and two logical threads, for a total of two physical threads and four logical threads.
Тарих
Микропроцессордың техникалық ерекшеліктері алғаш рет 2003 жылы Hot Chips конференциясында ұсынылды. Көбірек толық сипаттама 2003 жылдың 14 қазанында өткен Микропроцессорлар форумында берілді. POWER5 ашық сатылмады және тек IBM мен олардың серіктестері ғана пайдаланды. Микропроцессорды қолданатын жүйелер 2004 жылы таныстырылды. POWER5 жоғары деңгейдегі кәсіптік серверлер нарығында, көбінесе Intel Itanium 2-ге және аздау дәрежеде Sun Microsystems UltraSPARC IV және Fujitsu SPARC64 V процессорларына қарсы бәсекелестік етті. Ол 2005 жылы жақсартылған нұсқасы POWER5+ процессорымен алмастырылды.
Technical details of the microprocessor were first presented at the 2003 Hot Chips conference. A more complete description was given at Microprocessor Forum 2003 on 14 October 2003. The POWER5 was not sold openly and was used exclusively by IBM and their partners. Systems using the microprocessor were introduced in 2004. The POWER5 competed in the high end enterprise server market, mostly against the Intel Itanium 2 and to a lesser extent, the Sun Microsystems UltraSPARC IV and the Fujitsu SPARC64 V. It was superseded in 2005 by an improved iteration, the POWER5+.
Сипаттама
POWER5 – POWER4 машинасының одан әрі жетілдірілген нұсқасы. Екітаспалы көп өрістілікті (multithreading) енгізу, әр өріс үшін жеке қайтару стегінің, бағдарламалық тізімдегіштің, команда буферінің, топтық аяқтау блогының және сақтау кезегінің дубликациялануын талап етті. Реестрлік файлдар мен орындау бірліктері сияқты көптеген ресурстар ортақ қолданылады, бірақ әр өріс өзінің реестрлер жиынтығын көреді. POWER5 бір мезгілде көп өрістілікті (SMT) қолдайды, онда екі өріс бір уақытта орындалады. POWER5 ағымдағы жұмыс жүктемесіне оңтайландыру үшін SMT-ні өшіруге болады. Екі өріс көптеген ресурстарды, мысалы реестрлік файлдарды ортақ пайдаланғандықтан, олардың сыйымдылығы өнімділіктің төмендеуін өтеу үшін көп жағдайда арттырылды. POWER4-тегі бүтін сандық және қозғалмалы нүктелік регистрлердің саны 80-нен 120-ға, ал 72 қозғалмалы нүктелік регистрлерден 120-ға дейін арттырылды. Қозғалмалы нүктелік командалар кезегінің сыйымдылығы да 20-дан 24-ке дейін ұлғайтылды. L2 біріктірілген кэштің сыйымдылығы 1,875 МБ-қа дейін арттырылды және жиынтық ассоциативтігі 10-ға орнатылды. Бірыңғай L3 кэші бөлек чиптерде орналасқаннан гөрі, тікелей процессор корпусына орналастырылды. Оның сыйымдылығы 36 МБ-қа дейін арттырылды. POWER4 сияқты, кэш екі ядро арасында ортақ қолданылады. Кэшке негізгі жиіліктің жартысына дейін жылдамдықпен жұмыс істейтін екі бір бағытты 128 биттік шина арқылы қол жеткізіледі. Процессордағы жад контроллері 64 ГБ-ға дейін DDR және DDR2 жадын қолдайды. Ол микропроцессорға екі желілік жад модульдерін (DIMM) қосатын сыртқы буферлермен байланыс үшін жоғары жиілікті тізбекті шиналарды пайдаланады. POWER5 276 миллион транзистордан тұрады және оның ауданы 389 мм² құрайды. Ол IBM компаниясы 0,13 мкм кремний изоляторы (SOI) технологиясымен, толықтырылған металл-оксидті жартылай өткізгіш (CMOS) процесінде, мыс қосылыстарының сегіз қабатымен жасалған. POWER5 чипі екі чипті модульге (DCM) немесе көп чипті модульге (MCM) орнатылған. DCM бір POWER5 чипінен және оған сәйкес L3 кэш чипінен тұрады. MCM төрт POWER5 чипінен және төрт L3 кэш чипінен тұрады, әр POWER5 чипі үшін біреуден, және оның өлшемдері 95 мм х 95 мм. Жоғары деңгейдегі жүйелердегі бірнеше POWER5 процессорларын ViVA (Virtual Vector Architecture) деп аталатын технология арқылы біріктіріп, бір векторлық процессор ретінде пайдалануға болады.
The POWER5 is a further development of the POWER4. The addition of two way multithreading required the duplication of the return stack, program counter, instruction buffer, group completion unit and store queue so that each thread may have its own. Most resources, such as the register files and execution units, are shared, although each thread sees its own set of registers. The POWER5 implements simultaneous multithreading (SMT), where two threads are executed simultaneously. The POWER5 can disable SMT to optimize for the current workload. As many resources such as the register files are shared by two threads, they are increased in capacity in many cases to compensate for the loss of performance. The number of integer and floating point registers is increased to 120 each, from 80 integer and 72 floating point registers in the POWER4. The floating point issue queue is also increased in capacity to 24 entries from 20. The capacity of the L2 unified cache was increased to 1.875 MB and the set associativity to 10 way. The unified L3 cache was brought on package instead of located externally in separate chips. Its capacity was increased to 36 MB. Like the POWER4, the cache is shared by the two cores. The cache is accessed via two unidirectional 128 bit buses operating at half the core frequency. The on die memory controller supports up to 64 GB of DDR and DDR2 memory. It uses high frequency serial buses to communicate with external buffers that interface the dual inline memory modules (DIMMs) to the microprocessor. The POWER5 contains 276 million transistors and has an area of 389 mm2. It is fabricated by IBM in a 0.13 μm silicon on insulator (SOI) complementary metal–oxide–semiconductor (CMOS) process with eight layers of copper interconnect. The POWER5 die is packaged in either a dual chip module (DCM) or a multi chip module (MCM). The DCM contains one POWER5 die and its associated L3 cache die. The MCM contains four POWER5 dies and four L3 cache dies, one for each POWER5 die, and measures 95 mm by 95 mm. Several POWER5 processors in high end systems can be coupled together to act as a single vector processor by a technology called ViVA (Virtual Vector Architecture).
POWER5+
POWER5+ – 2005 жылғы 4 қазанда ұсынылған POWER5 процессордың жақсартылған нұсқасы. Алғашқы жақсартулар жаңа технологиямен өндірілгендіктен, қуат тұтынудың төмендеуі болды. POWER5+ чипі 90 нм өндіріс процесін пайдаланады. Бұл чип өлшемінің 389 мм²-ден 243 мм²-ге дейін азаюына әкелді. Бастапқыда сағат жиілігі өсген жоқ және 1,5–1,9 ГГц аралығында сақталды. 2006 жылғы 14 ақпанда жаңа нұсқалар сағат жиілігін 2,2 ГГц-қа, ал 2006 жылғы 25 шілдеде 2,3 ГГц-қа дейін көтерді. POWER5+ бұрынғы POWER5 микропроцессорларымен бірдей корпуста шығарылды, сонымен қатар екі POWER5+ және екі L3 кэш-чипі бар төрт чипті модуль (QCM) түрінде де қол жетімді болды, әр POWER5+ чипіне бір кэш-чипінен. Бұл QCM чиптері 1,5–1,8 ГГц жиілігінде жұмыс істеді.
The POWER5+ is an improved iteration of the POWER5 introduced on 4 October 2005. Improvements initially were lower power consumption, due to the newer process it was fabricated in. The POWER5+ chip uses a 90 nm fabrication process. This resulted in the die size decrease from 389 mm2 to 243 mm2. Clock frequency was not increased at launch and remained between at 1.5 to 1.9 GHz. On 14 February 2006, new versions raised the clock frequency to 2.2 GHz and then to 2.3 GHz on 25 July 2006. The POWER5+ was packaged in the same packages as previous POWER5 microprocessors, but was also available in a quad chip module (QCM) containing two POWER5+ dies and two L3 cache dies, one for each POWER5+ die. These QCM chips ran at a clock frequency of between 1.5 and 1.8 GHz.
Өнімдер
IBM System p және System i серверлік отбасыларында, DS8000 сақтау серверінде, сондай-ақ өзінің жоғары деңгейдегі Infoprint принтерлерінде DCM және MCM POWER5 микропроцессорларын қолданады. IBM өзінің жоғары сапалы IntelliStation POWER 285 жұмыс станциясында DCM POWER5 микропроцессорларын пайдаланады. POWER5 микропроцессорларын үшінші тарап пайдаланушылары – Groupe Bull, оның Escala серверлерінде және Hitachi, оның SR11000 компьютерлерінде, онда 128-ге дейін POWER5+ микропроцессорлары орнатылған, олардың бірнеше орналымдары 2007 жылғы TOP500 суперкомпьютерлер тізіміне енген. IBM System p5 510Q, 520Q, 550Q және 560Q серверлерінде POWER5+ QCM-ді қолданады.
IBM uses the DCM and MCM POWER5 microprocessors in its System p and System i server families, in its DS8000 storage server, and as embedded microprocessors in its high end Infoprint printers. DCM POWER5 microprocessors are used by IBM in its high end IntelliStation POWER 285 workstation. Third party users of POWER5 microprocessors are Groupe Bull, in its Escala servers, and Hitachi, in its SR11000 computers with up to 128 POWER5+ microprocessors, which have several installations featured in the 2007 TOP500 list of supercomputers. IBM uses the POWER5+ QCM in its System p5 510Q, 520Q, 550Q and 560Q servers.