Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
2010 жылы IBM компаниясының көп ядролы микропроцессорлар отбасы – 2010 жылы жарық көрген Power ISA 2.06 командалар жиынтығы архитектурасына негізделген, суперскалярлық көп ядролы микропроцессорлар отбасы. POWER7, POWER6 және POWER6+ процессорларын алмастырды. POWER7 IBM компаниясының Рочестер (Миннесота), Остин (Техас), Эссекс Джанкшн (Вермонт), Т. Дж. Уотсон ғылыми-зерттеу орталығы (Нью-Йорк), Бромонт (Квебек) және IBM Deutschland Research & Development GmbH (Бёблинген, Германия) зертханаларында әзірленді. IBM 2010 жылдың 8 ақпанында POWER7 негізіндегі серверлерді жариялады.
2010 family of multi core microprocessors by IBM
POWER7 is a family of superscalar multi core microprocessors based on the Power ISA 2.06 instruction set architecture released in 2010 that succeeded the POWER6 and POWER6+. POWER7 was developed by IBM at several sites including IBM's Rochester, MN; Austin, TX; Essex Junction, VT; T. J. Watson Research Center, NY; Bromont, QC and IBM Deutschland Research & Development GmbH, Böblingen, Germany laboratories. IBM announced servers based on POWER7 on 8 February 2010.
Тарих
IBM компаниясы 2006 жылдың қараша айында DARPA-мен 244 миллион долларлық келісімшартқа қол қойып, HPCS жобасы аясында 2010 жылдың соңына дейін петамасштабты суперкомпьютерлік архитектураны жасау міндетін алды. Келісімшартта архитектураның коммерциялық қолжетімді болуы да көзделген. IBM-нің ұсынысы – PERCS (Өнімді, пайдалануға оңай, сенімді компьютерлік жүйе) – оларға келісімшартты жеңіп беруге мүмкіндік берді және ол POWER7 процессоры, AIX операциялық жүйесі және Жалпылама параллельді файлдық жүйе негізінде құрылған. IBM және DARPA бірлесіп жұмыс істеген маңызды жайт – POWER7 кластерлері үшін жаһандық ортақ жад кеңістігін қолдау мақсатында адрестеу және беттік кесте аппараттық құралдарын өзгерту болды. Бұл зерттеуші ғалымдарға хабар алмасуды пайдаланбастан, кластерді бір жүйедей бағдарламалауға мүмкіндік береді. Өнімділік тұрғысынан бұл аса маңызды, себебі кейбір ғалымдар MPI немесе кластерлерде қолданылатын басқа да параллельді бағдарламалау техникаларын білмейді.
IBM won a $244 million DARPA contract in November 2006 to develop a petascale supercomputer architecture before the end of 2010 in the HPCS project. The contract also states that the architecture shall be available commercially. IBM's proposal, PERCS (Productive, Easy to use, Reliable Computer System), which won them the contract, is based on the POWER7 processor, AIX operating system and General Parallel File System. One feature that IBM and DARPA collaborated on is modifying the addressing and page table hardware to support global shared memory space for POWER7 clusters. This enables research scientists to program a cluster as if it were a single system, without using message passing. From a productivity standpoint, this is essential since some scientists are not conversant with MPI or other parallel programming techniques used in clusters.
Дизайн
POWER7 суперскалярлық көп ядролы архитектурасы POWER6 дизайнынан маңызды эволюция болды, бірнеше ядро мен бір мезгілдегі көп жіптілік (SMT) арқылы қуат үнемділігіне көбірек баса назар аударды. POWER6 архитектурасы қуат үнемділігінен айнып, процессор жиілігін максималды ету үшін жасалған. Ол таңғажайып 5 ГГц жетістікке қол жеткізді. POWER6 екі ядролы процессормен жабдықталған, олардың әрқайсысы екі жолмен бір мезгілдегі көп жіптілікті (SMT) қолдайды, ал IBM POWER 7 процессорында сегіз ядроға дейін және әр ядроға төрт жіп, барлығы 32 бір мезгілдегі жіпке дейін сыйымдылық бар. IBM ISCA 29 конференциясында ең жоғары өнімділік қуат үнемділігінен айнып, құбыр желісінің әр кезеңіне 10–20 FO4 кешігумен жоғары жиілікті дизайнмен қол жеткізілетінін мәлімдеді. Дегенмен, POWER6 екілік үзілмелі нүктелік блогы "6 циклді, 13 FO4 құбыр желісін" қамтиды. Сондықтан POWER7 процессорының құбыр желісі POWER5 және POWER6 дизайндығы сияқты қайта өзгертілді. Кейбір жағынан, бұл қайта жасау 2005 жылы Intel-дің P4 7-ші буын x86 микроархитектурасынан бас тартып, жаңа бағытқа бұрылуына ұқсас.
The POWER7 superscalar multi core architecture was a substantial evolution from the POWER6 design, focusing more on power efficiency through multiple cores and simultaneous multithreading (SMT). The POWER6 architecture was built from the ground up to maximize processor frequency at the cost of power efficiency. It achieved a remarkable 5 GHz. While the POWER6 features a dual core processor, each capable of two way simultaneous multithreading (SMT), the IBM POWER 7 processor has up to eight cores, and four threads per core, for a total capacity of 32 simultaneous threads. IBM stated at ISCA 29 that peak performance was achieved by high frequency designs with 10–20 FO4 delays per pipeline stage at the cost of power efficiency. However, the POWER6 binary floating point unit achieves a "6 cycle, 13 FO4 pipeline". Therefore, the pipeline for the POWER7 CPU has been changed again, just as it was for the POWER5 and POWER6 designs. In some respects, this rework is similar to Intel's turn in 2005 that left the P4 7th generation x86 microarchitecture.
POWER7+
IBM 2012 жылдың тамызында Hot Chips 24 конференциясында POWER7+ процессорын ұсынды. Бұл жоғары жылдамдыққа, көбірек кэш жадына және енгізілген үдеткіштерге ие жаңартылған нұсқа. Ол 32 нм технологиялық процесімен өндіріледі. POWER7+ процессорларымен алғашқы болып жеткізілген серверлер IBM Power 770 және 780 болды. Чиптерде 80 МБ L3 кэш жады (10 МБ/ядро), жақсартылған такты жиілігі (4,4 ГГц дейін) және әр ядроға 20 LPAR бар.
IBM introduced the POWER7+ processor at the Hot Chips 24 conference in August 2012. It is an updated version with higher speeds, more cache and integrated accelerators. It is manufactured on a 32 nm fabrication process. The first boxes to ship with the POWER7+ processors were IBM Power 770 and 780 servers. The chips have up to 80 MB of L3 cache (10 MB/core), improved clock speeds (up to 4.4 GHz) and 20 LPARs per core.