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2004年中,IBM发布了其基于POWER5芯片的i5, 2个月后又发布了同样基于POWER5芯片的p5。至此,IBM 久负盛誉的RISC芯片技术走进第9代,而64位RISC芯片技术也迈入了第5代。

POWER5 MCM外观
我们都看到了Power5的核心一共有8颗,这个拿在手中的大家伙其实是由4个CPU组成,应该称之为多芯片模块(MCM),8颗芯片是四个单独的处理器,每个处理器有两颗核心,每组核心的面积也比较大,但是和Intel的安腾处理器的450平方毫米比起来,Power5的核心并不算大,仅仅有389平方毫米。在制作工艺上Power5采用了0.13微米工艺制造,并且是采用了基于8层铜互连技术的SOI工艺。
这么大的核心,自然晶体管数目少不了,在那389平方毫米的面积上共有有2亿7千6百万个晶体管,而核心的引脚也达到了大约5400个,其中2313个为数据引脚,3057个为供电引脚。

结构示意图
这些核心均具有8个执行单元,可以在每个时钟周期中处理5条指令以及4条8进制浮点数据,这些单元均使用着双路结合的64KB的指令缓存以及4路结合的32KB数据缓存,它们还共同享有一个超快的二级缓存,这个二级缓存采用了3路独立总线,每路640KB,加起来二级缓存就是1.92MB,然而这些核心的数据带宽目前仍然不清楚,不过据估计将轻松达到200GB/s以上。
在Power4以及Power5这样的处理器上拥有三级缓存是很正常的事情,但是Power5的缓存有什么特别的呢?Power5的三级缓存目前被做在了MCM上,并且以半速运行,这样,一个Power5如果运行在2GHz的话,其36MB的缓存就是运行在1GHz的,再加上其256位的总线,其带宽可达到32GB/s,这对于一个核心外的缓存来讲已经非常高了。

首席科学家与POWER5
目前对于内存方面的信息还不是很多,据估计仍然将使用512位宽的8通道DDR内存,支持DDR333、DDR400甚至DDR2-533,内存将为每个处理器提供21GB/s的带宽。
在最令人关注的封装方面,我们在MCM上看到的8颗核心其中4颗是真正的Power5芯片,另外4颗是三级缓存。这4颗芯片中每颗都包括8个真正的处理器单元,每个处理器单元又由2个逻辑处理器组成,所以整个一个MCM是4*8*2=64个处理器,也就是一个64路的处理单元。另一方面,那4颗三级缓存每颗36MB,共是144MB。
下面是Power5核心的结构图:

POWER5核心结构图
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