Power7是迄今最為強悍的Power處理器,內(nèi)核數(shù)量是Power6的四倍,運行的線程數(shù)量比Power6內(nèi)核多八倍,系統(tǒng)性能比Power 6系統(tǒng)將提高一倍。我們不妨和Power6來進行一下對比,看看Power7的提升都在哪里。
現(xiàn)今IBM的Power服務(wù)器大部分還是采用的Power6或Power6+處理器,如Power 570和595。Power6處理器在2007年5月21日正式發(fā)布,作為IBM eCLipz計劃的成果,Power6的目的是將i系列、p系列和Z系列服務(wù)器硬件整合到相同的Power平臺上來。Power6繼承了前幾代產(chǎn)品的優(yōu)點,并進行了重大的改進,擁有當時業(yè)內(nèi)的多個第一。
首先是高頻率。Power6芯片面積為341平方毫米,集成了7.9億顆晶體管,采用65納米絕緣硅SOI工藝、10層金屬片而制造,與90納米工藝相比,在一定的功率下,性能提高了30%。2007年6月8日IBM推出的Power6主頻為3.5GHz、4.2GHz和4.7GHz,2008年5 月,IBM推出了主頻5.0GHz的Power6芯片。相對上一代的Power5,Power6主頻提升了一倍,但是運行和散熱所消耗的電能基本相同,對于用戶這意味著處理器性能提高一倍或者能耗減半。
Power6核心照
另一個重要特性是Power6是第一款在硬件上進行十進制浮點運算的處理器,Power6能夠使用十進制數(shù)字0-9而非傳統(tǒng)計算機通常使用的二進制數(shù)字0、1進行數(shù)學運算,處理器內(nèi)置十進制浮點運算能力對于企業(yè)運算復(fù)雜的稅收、金融和ERP程序具有重大意義–之前十進制運算都是由軟件進行的。
Power6采用雙核心設(shè)計,每個核心支持兩個同步線程,每顆Power6芯片支持4個線程。具有128KB L1緩存(64KB數(shù)據(jù)/64KB指令)。每個內(nèi)核擁有一個4MB的"半共享"L2緩存,即該緩存雖然被分配給某個內(nèi)核,但其余內(nèi)核也可以快速地訪問它。此外Power6的兩個內(nèi)核擁有32MB片外大容量L3緩存,中間通過80GB/s的總線共享。在擴展性上,每顆Power6可以通過兩條50GB/s的鏈接連接31顆處理器,組建64核心的高端系統(tǒng)。
憑借諸多優(yōu)勢,IBM繼續(xù)引領(lǐng)RISC服務(wù)器的潮流,當時,采用Power6芯片的System p570成為第一款囊括4大Unix基準測試速度記錄的服務(wù)器,包括SPECint 2006、SPECfp 2006、SPECjbb 2005、TPC-C,成為世界上最強大的中端整合服務(wù)器。
IBM Power7
經(jīng)過近三年的積淀,新發(fā)布的Power7號稱Power架構(gòu)近十年劃時代的產(chǎn)品,如上面所提到的,實現(xiàn)從雙核到八核的跨越、單核雙線程到四線程的突破、在沒有提升頻率的前提下單核性能提升。
相比Power6,Power7工藝有了進步,用45nm SOI銅互聯(lián)工藝,核心面積為567mm,晶體管數(shù)量為12億個,核心面積有所擴大,晶體管數(shù)量攀升,這也意味著片上可以集成更多的緩存。Power7主頻在3.0GHz和4.14GHz之間,可以看到Power7的主頻相比Power6沒有提升,反而有所降低,但是Power7核心設(shè)計借鑒了Cell處理器的優(yōu)點,具有強大的浮點運算能力;并且Power7具有4個、6個或8個核心,每個核心支持4個線程,總共具備32線程的并行計算能力,相比 Power6的雙核四線程,計算能力明顯提升。
Power7核心照
在緩存上,Power 7的每個核心具有32KB L1指令緩存和32KB L1數(shù)據(jù)緩存,每個核心具有256KB L2緩存。此外,L3緩存從片外改為片內(nèi),Power7集成了32MB的eDRAM L3緩存,eDRAM技術(shù)使一個晶體管就可以寄存1bit的數(shù)據(jù),而一般的SRAM技術(shù)則需要6個晶體管才寄存1bit的數(shù)據(jù)。這種新引入的eDRAM動態(tài)快速緩存技術(shù)大大減少了晶體管數(shù)量和芯片面積,并讓速度得到成倍的提升。在I/O上,Power 7處理器集成了兩個雙通道DDR3內(nèi)存控制器,提供100GB/s的內(nèi)存帶寬,這也遠遠領(lǐng)先Power6。
在特性上,Power7提供了一些新的性能和功耗控制特性,讓Power7更加智能,具有更高的能效。如Turbo core技術(shù),用戶可以關(guān)閉8核Power 7處理器中的4個核心,其余4個核心頻率可以自動提升,并可以利用所有的L3緩存和內(nèi)存帶寬,在某些應(yīng)用中這樣可以增強處理能力,并降低一些應(yīng)用軟件基于核心數(shù)量的許可證費用。
針對需要大量內(nèi)存的工作負載,Power7提供了動態(tài)內(nèi)存擴展(Active Memory Expansion)功能,采用內(nèi)存壓縮技術(shù),令服務(wù)器可見內(nèi)存為物理內(nèi)存的兩倍。此外,Power7還引入了Intelligent Threads技術(shù),根據(jù)負載類型自動更改線程的數(shù)量,這樣可以合理分配處理器資源,達到性能與能耗的平衡。此外,Intelligent Energy Optimization(智能能耗優(yōu)化)技術(shù)可實現(xiàn)同樣能耗下提高4倍性能,同時確保更低的能耗。
基本規(guī)格對比:
Power7接過RISC大旗
在性能和新技術(shù)上Power7完全超越了現(xiàn)在的Power6,成為RISC處理器新的王者。面對逐漸萎縮的高端RISC市場,性能卓越的 Power7是IBM的一記殺手锏。在產(chǎn)品上,隨著Power7的發(fā)布,四款新Power系統(tǒng)也將陸續(xù)發(fā)布,包括高端的Power 780和Power770、入門級的Power 750 Express和Power 755,這些新的Power7系統(tǒng),也將成為穩(wěn)固RISC市場的基石。