POWER6

POWER6 — продолжение линейки процессоров POWER компании IBM. Входит в проект eCLipz (эклипс), задача которого — конвергенция серверного оборудования IBM везде, где это может быть практичным. Три последние буквы проекта обозначают iSeries, pSeries, zSeries.

Характеристики процессора были описаны на Международной конференции по твердотельным устройствам (IEEE International Solid-State Circuits), проходившей в феврале 2006 г., а дополнительные детали предоставлены на микропроцессорном форуме (Microprocessor Forum) в октябре того же года, а затем и на последующей конференции по твердотельным устройствам. Официально процессор был объявлен компанией 21 мая 2007 г.

Описание

POWER6 состоит из примерно 790 млн транзисторов и имеет площадь 341 мм² при технологическом процессе 65 нм. Начал выпускаться 8 июня 2007 г. с частотами 3,5 ГГц, 4,2 ГГц, 4,7 ГГц, однако в IBM заявляют, что опытные образцы достигают частоты в 6 ГГц. Первые кремниевые прототипы были изготовлены в середине 2005 г.

Д-р Франк Солтис, главный научный специалист IBM, отметил, что компании удалось решить проблему утечек энергии на столь высокой частоте, применив комбинацию из 80-нм и 65-нм технологий.

Процессор имеет два ядра и 128 КБ кэш I уровня (поделенный на 64 КБ кэш данных и 64 КБ кэш инструкций), an eight-way set-associative design, 2-уровневый конвейер, выполняющий два независимых чтения по 32 бита или одно 64-битовое за тактовый цикл. Каждое из ядер обладает 4 МБ кэш-памяти II уровня, частично разделяемого между ними (одно из ядер получает кэш под свое управление, второму предоставляется к нему быстрый доступ). Процессору выделяется 32 МБ кэша III уровня на отдельном кристалле, присоединенного к шине с пропускной способностью 80 ГБ/с.

Каждое из ядер способно выполнять два потока команд одновременно и включает два целочисленных блока, два блока двоичных вычислений с плавающей точкой, один блок десятичных вычислений с плавающей точкой. Впервые десятичные вычисления были реализованы на аппаратном уровне. Для этого задействованы 50 новых команд, осуществляющих математические операции и перевод из двоичной в десятичную систему счисления и обратно. Расширение адресовано серверам семейства System z.

В процессоре также присутствует блок AltiVec, соблюдены требования новой шины Power ISA v.2.03. Несколько процессоров могут быть объединены в единый векторный процессор, т. н. ViVA-2 (Virtual Vector Architecture).

Одно из главных отличий от архитектуры POWER5 заключается в том, что IBM сознательно отказалась от внеочередного исполнения команд и заменила его последовательным исполнением. Такое серьёзное изменение означает, что для «выжимания» максимальной производительности старые программы должны быть перекомпилированы. Тем не менее, согласно заявлению старшего конструктора компании, даже на неизмененных старых программах новый процессор значительно опережает предшественников.

В многопроцессорной конфигурации допустимо соединение до 32 процессоров через две шины межпроцессорного обмена (50 ГБ/с). Поддерживается параллельная работа до 1024 виртуальных машин.

Процессор поставляется в многочиповом корпусе MCM, аналогично POWER5. В корпусе размещается до 4 процессоров POWER6 и общий кэш III уровня. Присутствует интерфейс контролирующего процессора, который может наблюдать и управлять потреблением энергии и производительностью по заданному графику.

Применение

Данные в этом разделе приведены по состоянию на 2007 год. Вы можете помочь, обновив информацию в статье.

Процессор встраивается в системы IBM System i 570 и System p 570 (довольно похожие между собой), которые могут быть сконфигурированы на макс. 16 ядер и тактовую частоту 3,5, 4,2 и 4,7 ГГц. Обе системы способны работать на AIX версий 5.3L и 6, а также GNU/Linux и i5/OS.

В ноябре 2007 г. IBM объявила о создании блейд-модуля единичной ширины на основе POWER6 под названием JS22. Он включает в себя два процессора с тактовой частотой 4 ГГц и до 32 ГБ ОЗУ. Такой модуль может использоваться в блейд-серверах IBM’s BladeCenter S, H и HT с полной поддержкой виртуализации и деления на разделы. Модуль может работать под AIX версий 5.3L, 6 и GNU/Linux.

Так же специальная четырехъядерная версия Power6 будет использоваться в новой консоли от Nintendo.

Будущие модели

Поскольку оригинальный процессор содержит дублирующиеся электронные цепи, поддержку мейнфрейм-команд и множество устройств сбережения энергии, высказывались планы по созданию «облегченной» версии, которая бы потребляла меньше энергии и была бы удобна для использования, например, в блейд-модулях. Также запланирована одноядерная версия процессора. Планируется выпуск The POWER6L — облегченной версии, ориентированной на класс процессоров PowerPC 970, а также возможен выпуск POWER6UL, максимально упрощенной версии.

В IBM исследуют методы изготовления четырехядерной версии процессора по технологическому процессу 45 нм.

См. также

• POWER
• POWER7