Hot Chip學(xué)術(shù)研討會(huì)現(xiàn)場。
IBM Power系列進(jìn)化圖:基本上每三年推出全新的一代,除了去年的過渡版Power7+。無論架構(gòu)、工藝、核心數(shù)量、多線程能力、緩存容量、內(nèi)存帶寬、峰值I/O,每次都會(huì)有巨大的進(jìn)步。對(duì)比九年前的Power4,如今核心數(shù)量6倍、多線程能力4倍、片上緩存50多倍、片外緩存3.5倍、內(nèi)存帶寬15倍、峰值I/O 16倍。
Power8采用了最先進(jìn)的IBM 22nm SOI工藝制造(AMD跪求),核心面積達(dá)650平方毫米,但未透露集體晶體管數(shù)量。核心數(shù)量達(dá)12個(gè),而且每個(gè)核心都支持八線程,總線程因此多達(dá)96個(gè)。
架構(gòu)方面,它采用了8分派、10發(fā)射、16流水線的設(shè)計(jì),并增強(qiáng)了預(yù)取能力。緩存擁有一級(jí)數(shù)據(jù)64KB、一級(jí)指令32KB、二級(jí)4MB(每核心512KB)、三級(jí)96MB eDRAM(所有核心共享)、片外四級(jí)最大128MB eDRAM。雙通道內(nèi)存控制器,帶寬最大230GB/s。
Power8整合了多種加速器,包括加密、內(nèi)存擴(kuò)展、事務(wù)性內(nèi)存、VMM(虛擬機(jī)管理器)助手、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移和虛擬機(jī)移動(dòng)性,總線方面則支持PCI-E 3.0、SMP互聯(lián)CAPI(一致性加速處理器接口)。
電源管理方面有片上功耗管理微控制器、每核心整合VRM、關(guān)鍵路徑監(jiān)視器等等,但是具體功耗沒有披露。
核心構(gòu)成分布圖:除了剛才提到的
作為對(duì)比,這是Power7的核心分布。
緩存支持NUCA(非對(duì)稱緩存架構(gòu)),帶寬和延遲很靈活,而每個(gè)緩存區(qū)塊的單向互聯(lián)帶寬高達(dá)150GB/s。
帶寬:假設(shè)頻率為4GHz(這是惟一一次提到頻率規(guī)格但強(qiáng)調(diào)說實(shí)際產(chǎn)品會(huì)不一樣),那么二三級(jí)緩存的總帶寬會(huì)分別有4TB/s、2TB/s。
內(nèi)存管理:支持最多8個(gè)通道、32個(gè)DDR端口、1TB容量。
Power8還可以搭配獨(dú)特的內(nèi)存緩沖芯片(22nm SOI工藝/15個(gè)金屬層),以及16MB緩存,帶寬9.6GB/s,支持豐富的內(nèi)存和數(shù)據(jù)管理特性,可以大大增強(qiáng)性能。
內(nèi)存條造型示例。大型服務(wù)器和企業(yè)中心用的,顆粒很密集。
原生支持PCI-E 3.0,淘汰之前的GX總線和I/O橋接,結(jié)構(gòu)更簡單,延遲更低。
CAPI(一致性關(guān)聯(lián)處理器接口):新引入的一個(gè)特性,配合PCI-E 3.0總線,直連外部的定制硬件應(yīng)用單元(FPGA/ASIC),支持特定的軟件、中間件、用戶程序。
類似Intel Haswell,Power8也在內(nèi)部整合了VRM供電控制單元,但具體細(xì)節(jié)沒有披露,只知道是堆疊在CPU上。
Power8:強(qiáng)大的線程/核心/系統(tǒng)性能、虛擬機(jī)密度和效率優(yōu)化、自助系統(tǒng)優(yōu)化極大增強(qiáng)、出色的大數(shù)據(jù)分析能力。
Power8:領(lǐng)先性能、系統(tǒng)創(chuàng)新、開放系統(tǒng)創(chuàng)新。