POWER6
POWER、PowerPC,以及Power ISA架構 |
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POWER6是IBM於2007年推出的微處理器,是第一款在硬件上進行十進制浮點計算的微處理器,同時還推出了一款充分利用了該芯片在節能和虛擬化技術方面重大突破的新型超高性能服務器——IBM System p570。新型System p570是業界第一款同時囊括四大UNIX基準測試速度記錄的服務器。它集成有能夠加速許多多媒體任務的AltiVec指令集。通過對多個數據元素執行同一條指令,AltiVec能夠提高處理器的數據處理效率。這將有助於台式機執行音頻和視頻任務,而服務器在運行基因數據處理等高性能計算任務的效率也會提高。
2007年5月21日推出的雙核POWER6處理器的速度為4.7 GHz,是其上一代POWER5處理器的2倍,但運行和散熱所消耗的電能基本相同。這意味着客戶可以使用新的處理器將性能提高100%或將能耗減半。POWER6處理器的速度幾乎是HP服務器產品線所使用的最新HP Itanium處理器的3倍。Power5的數據傳輸速率是150Gbps,而Power6的傳輸速率則達到了300Gbps。IBM公司為了與更快的時鐘頻率保持同步,它提高了Power6的通訊能力。
POWER6首次亮相是在2006年2月的國際固態電路會議(ISSCC)上。隨後,在2006年10月的微處理器論壇和2007年2月的ISSCC上,IBM陸續公布了更多關於POWER6的技術細節。2007年5月21日,POWER6正式對外發布,並於7月8日開始對外銷售。這款芯片的初始頻率設置為3.5 GHz、4.2 GHz和4.7 GHz,而其最高頻率更是達到了令人驚嘆的6 GHz。
POWER6芯片的研發過程中,應用了多項技術創新,包括:
1. 指令執行優化:IBM開發了一種新方法[1],通過加速每個階段的處理速度,同時減少不必要的工作量,並增加並行操作,使得在保持指令隊列階段數量不變的情況下,執行時間減半,同時降低了功耗。
2. 電路供電隔離:通過將不兼容低電壓的電路隔離到獨立的供電線路,IBM成功大幅降低了芯片其他部分的能耗。
3. 電壓/頻率調節:POWER6芯片實現了電壓和頻率的動態調節,這使得功耗可以降低高達50%,同時對性能的影響微乎其微。
4. 芯片設計:POWER6採用了新的設計理念,允許芯片在低電壓下工作,使其既能在低功耗的刀片服務器環境中運行,也能在高性能的對稱多處理系統中使用。此外,芯片還具備可調節的帶寬,允許用戶在性能和成本之間做出選擇。
5. 節能技術:POWER6芯片還引入了其他創新技術來節約電力和減少服務器的散熱。例如,當處理器空閒時,時鐘可以動態關閉,而在需要時迅速啟動。
6. 電源管理:在內存未被充分利用時,未使用部分的供電可以立即切斷,需要時再重新開啟。此外,當檢測到過熱情況時,POWER6能夠降低處理速度,確保芯片在用戶設定的安全溫度範圍內穩定工作。