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POWER5

  POWER5
  IBM POWER是RISC处理器架构的一种,由IBM设计,全称为“Performance Optimization With Enhanced RISC”,《IBM Connect电子报》2007年8月号译为“增强RISC性能优化”。POWER系列微处理器在不少IBM服务器、超级电脑、小型电脑及工作站中,广泛作为主CPU使用。而PowerPC架构也是源自POWER架构,并应用在苹果电脑的麦金塔电脑及部份IBM的工作站,以及各式各样的嵌入式系统上。此外,IBM通过Power.org网站,向其他开发者及制造商推广POWER架构及其他派生产品。
  目录
  1POWER5
  ·基本资料
  ·历史
  ·详细资料
  2POWER5+
  1POWER5
  基本资料
  上市年份
  2004年
  设计公司
  IBM
  处理器频率
  1.5 GHz至2.3 GHz
  制造工艺
  130 nm至90 nm
  指令集构架
  PowerPC v.2.02
  核心数
  2
  L1缓存
  32+32 KB/core
  L2缓存
  1.875 MB/chip
  L3缓存
  36 MB/chip (off-chip)
  IBM POWER5是IBM公司继POWER4处理器之后的产品。
  POWER5由POWER4改良而来。相比于POWER4,POWER5增加了对对称多线程(SMT)的支持,并且在芯片上集成了内存控制器。此外,POWER5是一款双核处理器,其中每个处理核心可以处理一路物理线程,以及两路逻辑线程。因此,POWER5具有两物理线程以及四逻辑线程的处理能力。
  历史
  POWER5的技术细节首先在2003年的Hot Chips会议上公布。不过,直到2003年10月14号的微处理器论坛上(Microprocessor Forum),POWER5的完全细节才正式公布出来。
  POWER5并没有公开销售,而是由IBM及其合作伙伴在其开发的系统内部使用。第一款基于POWER5的系统于2004年发布,主要与Intel公司的Itanlium 2,以及太阳公司(Sun)的UltraSPARC IV,富士通公司(Fujitsu)的SPARC64 V争夺高端服务器市场。
  2005年,POWER5由其继任者POWER5+取代。
  详细资料
  POWER5是POWER4的继任者。POWER5实现了对称多线程(simultaneous multithreading,SMT),可以同时执行两路线程。不过POWER5也可以通过关闭SMT的方式来优化当前任务。
  由于POWER5的寄存器是多线程间共享的,因此,POWER5增加了寄存器数量,以降低共享带来的性能损失。比如数据寄存器方面,整数寄存器和浮点寄存器就由POWER4时代的80个和72个,增长到了120个。浮点指令寄存器容量也由20条增至24条。L2缓存增大至1.875MB,10路组相连。L3缓存从由其它芯片连接,变为封装在处理器内部,并且容量也增至36MB。L3缓存由两个核心共享(与POWER4同),并通过128位全双工,工作频率为处理器一半的总线访问。
  POWER5整合的内存控制器,最大可以支持到64GB的DDR或是DDR2内存。它通过高速串行总线连接DIMM内存模块和处理器。
  POWER5核心大小为389 mm,集成了2760万个晶体管,采用IBM的130纳米SOI COMS铜互连工艺。POWER5核心可以采用DCM(Dual Chip Module)或者MCM(Multi Chip Module)封装。DCM封装一个POWER5核心及一个L3缓存核心。而MCM封装四个POWER5核心以及四个相应的L3缓存核心,其封装后尺寸大概达到95毫米*95毫米。
  2POWER5+
  POWER5+是POWER5的改进版本。该处理器于2005年10月4日发布。
  由于POWER5+使用了90纳米工艺制造,其核心面积由POWER5的389mm 缩小至 243mm。因此,POWER5+比POWER5更加省电。
  最初的版本,POWER5+与POWER5保持了相同的工作频率,为1.5至1.9GHz。但在2006年2月14号,及7月25号,IBM又将POWER5+的工作频率分别提升到2.2GHz和2.3GHz。
  在封装方面,POWER5+与POWER5保持一致。不过POWER5+也可以采用QCM(Quad Chip Module)封装。QCM可以封装两个POWER5+核心及两个L3缓存的核心(每个POWER5+使用一个L3缓存)。该四核心的处理器工作频率为1.5GHz至1.8GHz。
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