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迈向新“十”代　解析IBM Power 10处理器

迈向新“十”代　解析IBM Power 10处理器

迈向新“十”代解析IBM Power 10处理器作者：***来源：《微型计算机》2020年第20期作为业界百年巨头，IBM的大中型电脑在银行、金融等行业依旧有着不可小觑的地位和势力，而这类产品的核心正是IBM自研的Power处理器。

虽然Power处理器不是民用设计，离普通用户很远，但是其强劲的性能和复杂的设计，也一直是其他厂商可望不可即的存在，在业内也有着独立的地位。

在今年的HotChips年会上，IBM披露了全新Power 10处理器，并宣布它将在未来12个月内开始销售。

那么，Power 10处理器都有怎样的出色设计和强劲性能呢？今天本文就和大家一起来解读一下这款处理器的设计和优势。

IBM在2020年8月17日的HotChips年会上详细介绍了其最新的Power10处理器。

作为目前非x86架构中最强大的处理器之一，Power架构和相关生态圈在金融、商业、医疗保健和政府行业中依旧有着不可替代的作用和地位。

上一代Power 9发布于2017年，一经发布就引发业界关注，Power 9拥有最多24核心96线程、全新的微架构、OMI内存、NVLink支持、PCIe 4.0支持等多项进步，是当时最强悍的企业级处理器之一。

时过境迁，在经过多年的研发后，IB M又推出了全新Power 10。

这一次，凭借7nm工艺、再度升级的架构以及大幅加强的AI算力，Power 10又将给业内带来深远的影响。

Power 10的发展历史和设计理念IBM在发布会上先回顾了IBM Power系列近几代的发展历史。

首先从Power 7家族开始，Power 7和Power7+采用的是45n m和32n m工艺，进行了多核优化，最多8个核心32线程，支持eDRAM L3缓存。

Power 7之后是Power 8，后者的工艺升级到了22nm，核心数量升级到了12核心，每个核心支持8线程SMT，12核心总计可以执行96个线程。

在互联方面，Power 8支持PCIe 3.0和NVLink，还加入了OpenPOWER联盟，从这一代开始，IBM开始开源Power处理器的部分特性以吸引全球相关业者基于Power处理器推出产品。

IBM全新POWER7系统为企业数据密集型管理服务

IBM全新POWER7系统为企业数据密集型管理服务

的 各 项 功 能 ， 并 且 无 需 重 写现 有 应
用 。 Ｄ ２ 件 处 理 海 量 交 易 驱 动 型 数 Ｂ软 据 的 性 能 也 配 合 Ｐ ｗＥ 新 功 能 得 到 Ｏ Ｒ７
向 智 能 电 网迁 移 后 ， 每 日 读 表 量 ， ｔ Ａ
过 去 的 １ ０ 次增 加 到 现 在 的８ ５ ０ 万 ０ ０ 万 次 以 上 。 该 公 司 需 要 收 集 、 分 析
行业资讯
ＩＭ Ｂ 全新Ｐ Ｗ Ｒ 系统为企业数据密集型管理服务 Ｏ Ｅ７
ＪＭ公 司 最 新 发 布 的 Ｐ ＷＥ 系 Ｂ Ｏ Ｒ７
求 ， 并 更 好 地 应 对 传 统 应 用 ， 由 创 新 的 集 成 硬 件 和 软 件 组 成 的 新 Ｐ ＷＥ Ｏ Ｅ７系 统 ， 将 工 作 负载 优 化 技 术 运 用 到 其 设 计 当 中 ， 例 如 ， 速 度 更
管 理 上 百 万 的 信 息 交 易 ， 并 分 析 由
此 产 生 的 海 量 数 据 。 智 能 电 网每 分 钟 都 要 更 新 数 据 ， 并 据 此 将 电输 送
能 够 运 用 内 存 压 缩 技 术 ， 使 系 统 的
物 理 内 存 针 对 应 用 程 序 时 显 示 出２倍 于 实 际 的 大小 。
对 需 要 大量 内存 的 工 作 负载 ， 或 在 虚 拟 环 境 中 大 量 内 存 是 非 常 有
益 的 情 况 下 ， 客 户 可 以 使 用 一 项
Ｐ０ ｗＥＲ７新 技 术 一 一 Ａ ｔｖ Ｍｅ ｃ ｉｅ ｍｏ Ｙ ｒ
Ｅｘｐ ｎ ｉ ｎ… ａ ｓｏ
。
统 从 构 建 智 能 电 网 到 实 现 对 金 融 市 场 的 实 时 分 析 ， 能 够 满 足 各 类 新 兴

centos7新特性以及与centos6的差异

centos7新特性以及与centos6的差异

Centos7 特性构架和限制构架只有 64 位硬件支持 Red Hat Enterprise Linux 7.0 安装。

Red Hat Enterprise Linux 7.0 可将 32 位操作系统作为虚拟机运行，其中包括之前的 Red Hat Enterprise Linux 版本。

Red Hat Enterprise Linux 7.0 在以下架构中作为单一套件使用。

⁠：•64-bit AMD•64-bit Intel•IBM POWER7 和 POWER8•IBM System z （支持 IBM zEnterprise 196 硬件或者更新的版本）功能和限制下表列出了 Red Hat Enterprise Linux 7 与之前的版本 5 和版本 6 之间的功能及限制对比。

⁠表 3.1. Red Hat Enterprise Linux 5、6 和 7 的限制软件包及支持变化淘汰的软件包淘汰的软件包删除的软件包删除的软件包淘汰的驱动程序和模块图形驱动程序xorg-x11-drv-ast、xorg-x11-drv-cirrus、xorg-x11-drv-mach64、xorg-x11-drv-mga、xorg-x11-drv-openchrome注：上述图形驱动程序将由内核模式设置（KMS）驱动程序替换。

输入驱动程序xorg-x11-drv-void存储驱动程序3w-9xxx、arcmsr、aic79xx、Emulex lpfc820不再继续使用的内核驱动程序、模块及功能Red Hat Enterprise Linux 6 已从 Red Hat Enterprise Linux 7.0 中删除的驱动程序及模块列表。

存储驱动程序megaraid_mm、cciss、aic94xx、aic7xxx、i2o、ips、megaraid_mbox、mptlan、mptfc、sym53c8xx、ecryptfs、3w-xxxx联网驱动程序3c59x、3c574_cs、3c589_c、3c589_cs、8390、acenic、amd8111e、at76c50x-usb、ath5k、axnet_cs、b43、b43legacy、can-dev、cassini、cdc-phonet、cxgb、de4x5、de2104x、dl2k、dmfe、e100、ems_pci、ems_usb、fealnx、fmvi18x_cs、fmvj18x_cs、forcedeth、ipw2100、ipw2200、ixgb、kvaser_pci、libertas、libertas_tf、libertas_tf_usb、mac80211_hwsim、natsemi、ne2k-pci、niu、nmckan_cs、nmclan_cs、ns83820、p54pci、p54usb、pcnet32、pcnet_32、pcnet_cs、pppol2tp、r6040、rt61pci、rt73usb、rt2400pci、rt2500pci、rt2500usb、rtl8180、rtl8187、s2io、sc92031、sis190、sis900、sja1000、sja1000_platform、smc91c92_cs、starfire、sundance、sungem、sungem_phy、sunhme、tehuti、tlan、tulip、typhoon、uli526x、vcan、via-rhine、via-velocity、vxge、winbond-840、xirc2ps_cs、xircom_cb、zd1211r图形驱动程序xorg-x11-drv-acecad、xorg-x11-drv-aiptek、xorg-x11-drv-elographics、xorg-x11-drv-fpit、xorg-x11-drv-hyperpen、xorg-x11-drv-mutouch、xorg-x11-drv-penmount输入驱动程序xorg-x11-drv-acecad、xorg-x11-drv-aiptek、xorg-x11-drv-elographics、xorg-x11-drv-fpit、xorg-x11-drv-hyperpen、xorg-x11-drv-mutouch、xorg-x11-drv-penmount存储与文件系统存储⁠LIO 内核目标子系统Red Hat Enterprise Linux 7.0 使用 LIO 内核目标子系统，它是块存储的标准开源 SCSI 目标，可用于以下存储介质：FcoE、iSCSI、iSER（Mellanox InfiniBand）和 SRP（Mellanox InfiniBand）。

IBM POWER7创新技术领跑市场

IBM POWER7创新技术领跑市场

能 够 充 分 共 享 ， 升 公 司 整 体 的 信 息 化 水 平 。通 过 提 虚拟化 技术 以提 高资 源利用率 ， 一个 行之有 效 的 是
办法 。
效 ？我 们 请 了 资 深 的 专 家 来 分 析 客 户 的 需 求 如 何 与 云 计 算 技 术 进 行 结 合 ， 终 选 择 和 制 定 适 合 客 户 需 最 求 的方 案 。” 潘 伟 炯 详 细 介 绍 道 ， 拟 化 、云 计 算 本 身 不 仅 虚 只 是 技 术 上 的 问题 ， 次 项 目不 是 简 单 地 搭 建 一 个 这
据 惠 普 公 司 介 绍 ， 次 Ｐ ￣ 务 器 虚 拟 化 整 合 项 这 ＣＪ Ｅ 目， 务 器 、 Ｐ 硬 件 、 架 都 实现 了显 著 节 省 ， 服 Ｃ Ｕ、 机 节 能 效 果 非 常 明 显 。对 此 ， 卫 国 表 示 ：“ 次 项 目也 孙 此
络 管 理 中 心 三 个 部 门 的 规 划 ， 计 了Ｐ 务 器 统 一 设 ＣＪ ｇ Ｅ
定 性 。这 就 需 要 在 项 目实 施 时 做 到 周 密 而 完 善 的 计
划 ， 要 多方 考 量 。 需
而 该 项 目负 责 人 中 国 惠 普 有 限 公 司 惠 普 技 术 服 务 事 业 部 基 础 架 构 咨 询 服 务 中 国 区 总 经 理 潘 伟 炯 坦 言 ， 计 算 的定 义 在 现 阶 段 每 一 厂 家 的 阐 述 都 云
虚 拟 化 整 合 架 构 以 及 统 一 的 虚 拟 化 环 境 运 维 管 理
是 内 蒙 古 移 动 节 能 减 排 责 任 的 重 要 实 践 ， 但 降 低 不 了运 营成 本 ， 提 供 给 用 户更 快 更 好 的 服 务 。此 次 能 还 耗 计 算 的 方 式 是 按 照 原 有 业 务 在 系统 改 造 前 后 ， 需

小型机评测IBMPower7服务器性能强3倍[方案]

小型机评测IBMPower7服务器性能强3倍[方案]

UNIX服务器市场发展到今天，已经只剩下为数不多的几家——IBM、HP、Oralce\Sun、富士通等。

在这种几近寡头竞争格局的市场上，竞争的激烈程度也是可想而知。

在过去的四年半时间里，超过2600个客户将期UNIX系统迁移到了IBM的Power平台上。

随着POWER7在今年初推向市场，凭借无可比拟的性能优势，更是加快了这一进程。

据统计，仅2010年上半年，就已经有500多个客户迁移到了IBM平台上来。

另外，越来越多的用户也发现，用Power systems来整合x86服务器负载，也是一件非常有投资价值的事情。

为了帮助大家比较全面地了解POWER7与其他UNIX平台的区别，本文将结合来自SPEC、TPC等第三方评测机构的数据(数据来源)，从性能、可用性、能效和虚拟化等四个方面进行全面比较。

一、性能超过16个处理器芯片的服务器比较服务器蔓延是让许多IT经理头痛的一个问题，大量的低性能服务器在管理、能耗、占地空间等方面都需要支出额外的成本，如果能够用一台高性能服务器来做整合，无疑会减少许多支出和麻烦。

拿IBM Power 795与128核的HP Integrity SuperDome和256核的Sun SPARC Enterprise M9000来比较，Power 795的每核性能可以高达3-4倍，在扩展性上，Power 795也要高出4倍以上。

如果再进一步使用IBM的PowerVM虚拟化技术，Power 795在数据中心整合方面的效力将仅次于IBM System z大型机。

下面两张表展示了Power 795和Power 595在TPC-C、SPECint_rate2006、SPECfp_rate2006、SPECjbb2005等测试中与HP Integrity SuperDome和Sun SPARC Enterprise M9000的区别。

从中不难看出，IBM取得了压倒性的领先优势。

比如，64核的Power 595与128核的HP Integrity SuperDome相比，尽管CPU 核数少一半，但性能却更高，与256核的Sun SPARC Enterprise M9000相比，仅以四分之一的内核数实现了Sun 90%的性能。

IBM公司推出POWER7 TM处理器

IBM公司推出POWER7 TM处理器
插槽 其 电池 采 用容 量 为６ Ｗｈ ３ 的６
理 器 上 网本 —— Ｅ ｅ Ｃ １ ０ Ｎ ｅＰ ２ １ Ｅ ｅ Ｃ １ ０ Ｎ采 用 基 于４ ｎ ｅＰ ２ １ ５ ｍ工
艺 的 双 核 处 理 器 ＩｔｌＡ ｏ ３ ｎｅ ｔｍ３ ０．主
囊粪 曩
频 １ ＧＨ ．具 有 １ 二 级 缓 存 ．前 ． ｚ ６ ＭＢ
度 此 外 ．由 于 芯 片 不 再 需 要 配
具 有 良好 的 扩 展 能 力 ．只 需 将 所 需 的 高 性 能 线 卡 安
装 在 机 箱 中 ． 即 可 连 接 相 应 的 网
备 信 号 输 入 、输 出 端 子 ，还 可 有
效 减 小芯 片 的 面积 该 公 司表 示 。
预 装 正 版 Ｗｉｄ ｗ ｍｅＰｅ ｉｍ ｎ ｏ ｓ７Ｈｏ ｒｍ ｕ
操 作 系 统 ．并 具 有 ２ Ｒ — ０ ＧＢ ＤＤ ２ ８ ０
内存 、 ５ Ｇ Ａ Ａ ２ 口硬 盘 ．以 ２ ０ ＢＳ Ｔ － 接
及 ８ ２１ ｎｗｉ ｉ ０ ． 无线 网卡 ．Ｂ ｕｔｏｈ １ ｌｅｏｔ
时 （ Ｖ Ｗ． Ｏ）
９ ０ Ｍ显存 芯 片 ．显存 位 宽 为６ 位 ： ４０ ４ 支 持 ＤｒｅＸ １ ， 采 用 了 Ｎ Ｉ Ａ ｉ ｔ ０ ｅ Ｖ ＤＩ Ｐ ｒＶ ｄ ０ＨＤ 术 ．全 面支持 １８ Ｐ ｕｅ ｉｅ 技 ００ （ ９ ０ ｌ ８ ）高 清视 频 解 码 该 机 １２ ｘ０ ０
端 总 线 频 率 为５ ３ ３ ＭＨｚ 。其 采 用 １ ． ２１ 英 寸 Ｌ Ｄ背 光 液 晶 显 示 屏 ．搭 载 Ｅ ＮＶ Ｄ Ａ Ｉ Ｉ Ｉ ＯＮ离 子 平 台 和 Ｇｅ ｏｃ Ｆ ｒｅ
芯 锂 离 子 电池 ．配 合 该 公 司 的Ｓ ＨＥ

IBM认证证书有哪几类

IBM认证证书有哪几类面向销售的IBM认证种类Certifications for SellersIBM Certified Sales Specialist - Power Systems with POWER7 and AIX - v1IBM Certified Sales Specialist - Power Systems with POWER7 and IBM i - v1IBM Certified Sales Expert - Power Systems with POWER7 - v1Certifications for Technical SellersIBM Certified Technical Sales Specialist - PowerLinux v1IBM Certified Technical Sales Specialist - Power Systems with POWER7 and AIX - v1IBM Certified Technical Sales Specialist - Power Systems with POWER7 and IBM i - v1IBM Certified Technical Sales Expert - Power Systems with POWER7 - v1面向高级用户和实施者的IBM认证种类IBM Certified Advanced Technical ExpertIBM Certified Advanced Technical Expert - Power Systems with AIX v3IBM Certified Systems ExpertIBM Certified Systems Expert - Enterprise Technical Support for AIX and Linux v2IBM Certified Systems Expert - Virtualization Technical Support for AIX and Linux v2IBM Certified Systems Expert - Virtualization Technical Support for IBM i -v1IBM Certified Systems Expert - High Availability for AIX Technical Support and Administration -v2面向用户的IBM认证种类IBM Certified Operator IBM Certified Operator - AIX 6.1 Basic OperationsIBM Certified System AdministratorIBM Certified System Administrator - AIX 7IBM Certified System Administrator - IBM i 7.1IBM Certified Associate System Administrator - IBM i 7IBM证书的三个认证等级AIX 认证AIX 认证作为业界重要的系统管理认证，受到很多企业的认同，含金量很高。

IBM POWER 7+竞争优势分析 V1


© 2014 IBM Confidential
5
安腾服务器的创始者和首要供应商业已动摇
HP
800.0 700.0 600.0 500.0 400.0 300.0 200.0 100.0 -
是Itanium服务器当仁不让的No.1, 其销量占Itanium总销量的95%以上.(其他Itanium厂商合计销量从未达 到HP的5%.)
未经市场验证的系统软件：
HA, security ,Virtualization,cloud
K1 solution or software ? Inspur HA ? ?
© 2014 IBM Confidential
software/solution.
Enterprise system feature demand Management High availability Security & Compliance Virtualization & cloud Power solution or software System director, PowerVC, PowerVP, PowerHA PowerSC PowerVM,Vmcontrol,SCE
others/HP HP Others 4.50% 4.00% 3.50% 3.00% 2.50% 2.00% 1.50% 1.00% 0.50% 0.00%
HP
2013年的官方规划中，已计划将其Itanium based Nonstop迁移为X86 架构Nonstop。
现实很骨感——珍爱生命，远离安腾
Max Processor Chips Max Processor Cores L3 Cache /Core Memory Maximum Disk Type Internal Disk Bays Media Drive I/O Slot Types

IBM Power 750 产品说明书

本产品符合FCC要求。IBM将在正式销售之前会验证产品是否满足FCC的要求。 关于非IBM产品的信息，获取自这些产品的供应商。如对非IBM产品的功能存在疑问，请联 系产品供应商。
所有性能数据均在可控环境中测定。因此，可能与实际结果存在较大出入。IBM“按原样” 提供这些性能信息，不包括任何明示或暗含的保证。客户在考虑购买产品时，应查看其它信 息来评估系统性能，包括系统的基准测试结果。
PowerVM技术 POWER Hypervisor™ PowerVM标准版本(可选) PowerVM企业版本2 (可选)
RAS特性
操作系统4
高可用性 电源要求 系统尺寸 保修(有限)
最多4个PCIe 12X I/O抽屉 最多8个PCI-X DDR 12X I/O抽屉 8千兆光纤通道，10千兆以太网，10千兆以太网光纤通道 SAS, SCSI, WAN/异步, USB, Crypto, iSCSI
PCI适配器插槽 标准I/O适配器 集成虚拟以太网
集成的SAS控制器
其他集成端口 GX插槽(12X)
8核3.0 GHz，或者 8核3.3 GHz，或者 8核3.55 GHz1 1-4个 256 KB / 核 4 MB / 核 82 GB到512 GB的RDIMM DDR3 活动内存扩展 最多8个SFF驱动器 最多8个SFF SAS驱动器 最多2.4 TB 面向DVD-RAM的1个细长型托架 面向磁带驱动器或可移动磁盘的半高托架 2个PCI-X 2.0; 3个PCI Express 8x
AIX BM i Linux for POWER® IBM PowerHA™产品家族 200 V - 240 V ac，单相 机柜抽屉: 6.9"H x 17.3"W x 28.7"D (175 mm x 440 mm x 730 mm); 重量: 120.0 lb (54.4 kg)5 三年保修，星期一至星期日每天24小时，下一工作日处理，不另行收费; 选定组件现场维修; 所有其 他元件按CRU(客户可更换元件)执行(因国家/地区而异)。提供保修服务升级和维护。

POWER7 8202-E4C, 8202-E4D, 8205-E6C, or 8205-E6D故障码及对应硬件位置信息

Un-P1-C1-A1
Yes
PCIeexpansion feature - Fan 2
Un-P1-C1-A2
Yes
System VPD card
Un-P1-C20
Cache battery card
Un-P1-C14
Yes
SeeSAS RAID enablement and cache battery pack.
Un-P1-C5
Yes
PCIex8 G2 slot 5
Un-P1-C6
Yes
PCIex8 G2 slot 6
Un-P1-C7
Yes
GX Dual-Port 12X Channel Attach adapterslot 1
Un-P1-C1
Yes
SeeGX++ 12X channel adapters.
Un-E2-T1
Yes
Backplanes
System backplane
Un-P1
Yes
SeeSystem backplane.
Time-of-day
Un-P1
Time-of-day battery
Un-P1-E1
SeeTime-of-day battery.
Disk drive backplane
Memory card 4 - DIMM 2
Un-P1-C15-C2
Yes
Memory card 4 - DIMM 3
Un-P1-C15-C3
Yes
Memory card 4 - DIMM 4
Un-P1-C15-C4
Yes
Memory card 4 - DIMM 5
Un-P1-C15-C7
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Alti Vec
SMT Core
SMT Alti Core Vec
L3 Cache
M E M O R Y
L3
L3 Dir Mem Ctrl
4MB L2
4MB L2
L3 Dir Mem Ctrl
L3
Bus Fabric Controller GX Bus Cntrl GX+ Bridge Chip to Chip Chip to Chip
Fast Local L3 Region
L2 Cache
L2 Cache
Mem Ctrl
L3 Cache and Chip Interconnect Remote SMP + I/O Links
Mem Ctrl
L2 Cache
L2 Cache
L2 Cache
L2 Cache
Core
Core
Core
Core
Mem Ctrl
L2 Cache
L2 Cache
L2 Cache
L2 Cache
Core
Core
Core
Core
© 2010 IBM Corporation
IBM Power Systems
多线程技术
Single thread Out of Order
FX0 FX1 FP0 FP1 LS0 LS1 BRX CRL
M E M O R Y
© 2010 IBM Corporation
IBM Power Systems
POWER6 / POWER7
POWER7
P O W E R
Alti SMT L2 L2 Vec Core
SMT Core
SMT Core
SMT AltiL2 L2 Core Vec
SMT Core
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IBM Power Systems
IBM POWER处理器发展路线 处理器发展路线
POWER8 POWER7 POWER6
65 nm 45 nm
POWER5
130 nm
POWER4
180 nm
Dual Core Enhanced Scaling SMT Distributed Switch + Core Parallelism + FP Performance + Memory bandwidth + Virtualization Dual Core High Frequencies Virtualization + Memory Subsystem + Altivec Instruction Retry Dyn Energy Mgmt SMT + Protection Keys Multi Core On-Chip eDRAM Power Optimized Cores Mem Subsystem ++ SMT++ Reliability + VSM & VSX (AltiVec) Protection Keys+
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IBM Power Systems
缓存技术及创新
Local SMP Links
Core
Core
Core
Core
L2 Cache
L2 Cache
L2 Cache
L2 Cache
Mem Ctrl
L3 Cache and Chip Interconnect Remote SMP + I/O Links
芯片制造技术 : 567mm2 – 45nm lithography, Cu, SOI, eDRAM 晶体管数量 : 12 亿 – 等同 27亿个晶体管芯片之功能 亿个晶体管芯片之功能 – 独有 eDRAM 内置快速缓存技术 8个处理器内核 个处理器内核 – 12 execution units per core – 8 FLOPS per Cycle – 4 way SMT per core – 32 Threads per chip – L1: 32 KB I Cache / 32 KB D Cache – L2: 256 KB per core – L3: Shared 32MB on chip eDRAM 内置双 DDR3 内存控制器 – 100 GB/s Memory bandwidth per chip
全球服务器市场份额发展趋势
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IBM Power Systems
Power是毫无争义的最好的 是毫无争义的最好的Unix服务器 是毫无争义的最好的 服务器 最先进的芯片 最强大的性能 最坚固的可靠性 最彻底的虚拟化 最全面的节能
• 采用45纳米技术、12亿晶体管 (等同于竞争产品27亿晶体管的功能) • 8核设计、内置式L3高速缓存、智能四线程 • 领先其他厂商1至2代技术 • 性能远远超Oracle/Sun和HP • 性价比优于Oracle/Sun和HP • 99.997%可用性 • 历年统计平均宕机时间最短 • 远多于竞争产品的RAS特性 • 虚拟化额外开销接近零 • 虚拟机可扩展性为竞争产品8至16倍 • 独有先进虚拟化功能：微分区、内存共享 …… • 节能芯片 • 节能系统设计 • 节能软件
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L2 Cache
IBM Power Systems
POWER6 / POWER7
POWER6
Alti Vec
SMT Core
SMT Alti Core Vec
M E M O R Y
L3
L3 Dir Mem Ctrl
4MB L2
4MB L2
L3 Dir Mem Ctrl
POWER5 Technology Size Transistors Cores Frequencies L2 Cache L3 Cache Memory Cntrl LPAR 130 nm 389 mm2 276 M 2 1.65 GHz 1.9 MB Shared 36 MB 1 10 / Core
S80 Hardware Muti-thread
FX0 FX1 FP0 FP1 LS0 LS1 BRX CRL
POWER5 2 Way SMT
FX0 FX1 FP0 FP1 LS0 LS1 BRX CRL No Thread Executing Thread 2 Executing FX0 FX1 FP0 FP1 LS0 LS1 BRX CRL Thread 0 Executing Thread 3 Executing
FX0 FX1 FP0 FP1 LS0 LS1 BRX CRL
•只需要传统SRAM 1/3的空间，1/5的电力，但降低250 倍的错误几率，减少1.5B晶体管， •实现POWER7 on-chip 32MB L3缓存，较片外缓存延迟 只有1/6，带宽提升2倍，实现POWER7高性能
•根据不同模式，智能支持SMT1,SMT2,SMT4，最大限度 利用处理器资源 •当负载能够受益于多线程时，SMT2模式较SMT1提升 50%，SMT4模式较SMT1t提升80%
Mem Ctrl
M E M O R Y
eDRAM (Embedded Dynamic RAM)
L3 — 6:1 latency improvement (vs. external) and 2x BW improvements 1/3 space, 1/5 standby power of standard SRAM Soft error rated 250x lower than SRAM Savings of ~ 1.5B transistors over other RAM
L3
Bus Fabric Controller GX Bus Cntrl GX+ Bridge Chip to Chip Chip to Chip
M E M O R Y
© 2010 IBM Corporation
IBM Power Systems
POWER6 / POWER7
POWER7 POWER6
POWER5+ 90 nm 245 mm2 276 M 2 1.9 GHz 1.9 MB Shared 36 MB 1 10 / Core
POWER6 60 nm 341 mm2 790 M 2 3-5 GHz 4 MB / Core 32 MB 2/1 10 / Core
POWER7 45 nm 567 mm2 1.2 B 4/6/8 3-4 GHz 256 KB / Core 32 MB 2 10 / Core
Mem Ctrl
L2 Cache
L2 Cache
L2 Cache
L2 Cache
Core
Core
Core
Core
© 2010 IBM Corporation
IBM Power Systems
缓存技术及创新
Local SMP Links
Core
Core
Core
Core
L2 Cache
L2 Cache
Remote SMP & I/O Links
DFU ISU FXU VSX FPU
IFU CRU/BRU LSU
第 4 代 SMP 连接总线 – 360 GB/s SMP bandwidth/chip – 20,000 coherent operations in flight 增强绿色节能设计 POWER6二进位兼容 二进位兼容
Dual Core Chip Multi Processing Distributed Switch Shared L2 Dynamic LPARs (32)