باور 6

يُعدّ POWER6 معالجًا دقيقًا طوّرته شركة IBM، وهو مُصمّم وفقًا لمعيار Power ISA v.2.05 . عندما أصبح متاحًا في الأنظمة عام 2007، خلف POWER5+ ليصبح المعالج الدقيق الرائد من سلسلة Power من IBM. ويُزعم أنه جزء من مشروع eCLipz، الذي يهدف إلى دمج أجهزة خوادم IBM حيثما أمكن ذلك عمليًا (ومن هنا جاءت تسمية "ipz" في الاختصار: iSeries و pSeries و zSeries ). [ 1 ]

قاعدة معالج IBM Power6
قاعدة سيراميك Power6، تم إزالة موزع الحرارة
قاعدة سيراميك Power6، الجزء العلوي
قاعدة سيراميك باور 6، نقاط تلامس

تاريخ

تم وصف معالج POWER6 في المؤتمر الدولي للدوائر المتكاملة (ISSCC) في فبراير 2006، وأُضيفت تفاصيل إضافية في منتدى المعالجات الدقيقة في أكتوبر 2006 [ 2 ] وفي مؤتمر ISSCC التالي في فبراير 2007. وأُعلن عنه رسميًا في 21 مايو 2007. [ 3 ] وطُرح في الأسواق في 8 يونيو 2007 بسرعات 3.5 و4.2 و4.7  جيجاهرتز، [ 4 ] لكن الشركة أشارت إلى أن النماذج الأولية وصلت إلى 6  جيجاهرتز. [ 5 ] وصل معالج POWER6 إلى أول شريحة سيليكون في منتصف عام 2005، [ 6 ] ورُفعت سرعته إلى 5.0  جيجاهرتز في مايو 2008 مع طرح معالج P595. [ 7 ]

وصف

معالج POWER6 ثنائي النواة . كل نواة قادرة على تنفيذ سلاسل معالجة متزامنة ثنائية الاتجاه (SMT). يحتوي POWER6 على ما يقارب 790 مليون ترانزستور، وتبلغ مساحته 341  مم² ، وهو مصنّع بتقنية 65 نانومتر . من أبرز الاختلافات بينه وبين POWER5 أن POWER6 ينفذ التعليمات بالتسلسل بدلاً من تنفيذها بشكل عشوائي . يتطلب هذا التغيير في كثير من الأحيان إعادة تجميع البرامج لتحقيق الأداء الأمثل، ومع ذلك، يحقق POWER6 تحسينات ملحوظة في الأداء مقارنةً بـ POWER5+ حتى مع البرامج غير المعدلة، وفقًا للمهندس الرئيسي في مشروع POWER6. [ 4 ]

يستفيد POWER6 أيضًا من ViVA-2 ، وهي بنية متجهية افتراضية ، والتي تُمكّن من دمج عدة عقد POWER6 للعمل كمعالج متجهي واحد . [ 8 ]

تحتوي كل نواة على وحدتي معالجة أعداد صحيحة ، ووحدتي معالجة أعداد عشرية عائمة ثنائية ، ووحدة AltiVec ، ووحدة معالجة أعداد عشرية عائمة مبتكرة . ووفقًا لتقرير صادر عن الشركة، تتضمن وحدة معالجة الأعداد العشرية العائمة الثنائية "العديد من البنى الدقيقة، والمنطق، والدوائر، وتقنيات التثبيت والتكامل لتحقيق خط أنابيب من 6 دورات و13 عملية حسابية من نوع FO4 ". [ 9 ] وعلى عكس خوادم منافسي IBM، يدعم معالج POWER6 العمليات الحسابية العشرية وفقًا لمعيار IEEE 754 ، ويتضمن أول وحدة معالجة أعداد عشرية عائمة مدمجة في السيليكون. وتتعامل أكثر من 50 تعليمة جديدة للأعداد العشرية مع العمليات الحسابية العشرية والتحويلات بين النظامين الثنائي والعشري . [ 10 ] وقد أُضيفت هذه الميزة أيضًا إلى المعالج الدقيق z10 المستخدم في نظام System z10 . [ 8 ]

تحتوي كل نواة على ذاكرة تخزين مؤقت للتعليمات بسعة 64 كيلوبايت، ذات تصميم ترابطي رباعي الاتجاهات، وذاكرة تخزين مؤقت للبيانات بسعة 64 كيلوبايت، ذات تصميم ترابطي ثماني الاتجاهات، مع خط أنابيب ثنائي المراحل يدعم عمليتي قراءة مستقلتين بحجم 32 بت أو عملية كتابة واحدة بحجم 64 بت لكل دورة. [ 9 ] تحتوي كل نواة على ذاكرة تخزين مؤقت من المستوى الثاني (L2) شبه خاصة بسعة 4 ميجابايت ، حيث تُخصص هذه الذاكرة لنواة معينة، مع إمكانية وصول النواة الأخرى إليها بسرعة. تتشارك النواتان ذاكرة تخزين مؤقت من المستوى الثالث (L3) بسعة 32 ميجابايت ، وهي خارج الشريحة، وتستخدم ناقل بيانات بسرعة 80 جيجابايت/ثانية. [ 10 ]

يمكن لمعالج POWER6 الاتصال بما يصل إلى 31 معالجًا آخر باستخدام وصلتين بين العقد (50 جيجابايت/ثانية)، ويدعم ما يصل إلى 10 أقسام منطقية لكل نواة (بحد أقصى 254 قسمًا لكل نظام). يوجد واجهة لمعالج خدمة يراقب ويضبط الأداء واستهلاك الطاقة وفقًا لمعايير محددة. [ 11 ]

تستخدم شركة IBM أيضًا  شبكة توزيع ترددات الساعة بتردد 5 جيجاهرتز مع تصحيح دورة التشغيل للمعالج. في هذه الشبكة، تستخدم الشركة سلك توزيع نحاسي بعرض 3  ميكرومتر وسماكة 1.2  ميكرومتر. يعتمد تصميم POWER6 على مصدرَي طاقة، أحدهما للمنطق بجهد يتراوح بين 0.8 و1.2 فولت، والآخر لذاكرة الوصول العشوائي الثابتة (SRAM) بجهد أعلى بحوالي 150 مللي فولت. [ 9 ]

تتشابه الخصائص الحرارية لمعالج POWER6 مع تلك الخاصة بمعالج POWER5 . وقد صرّح الدكتور فرانك سولتيس ، كبير علماء شركة IBM، بأن الشركة قد حلت مشكلات تسرب الطاقة المرتبطة بالترددات العالية باستخدام مزيج من مكونات بتقنيتي 90 نانومتر و65  نانومتر في تصميم معالج POWER6. [ 12 ]

باور 6+

تم طرح معالج POWER6+ المحسن قليلاً في أبريل 2009، ولكنه كان يُشحن في أنظمة Power 560 و570 منذ أكتوبر 2008. وقد أضاف المزيد من مفاتيح الذاكرة لتقسيم الذاكرة الآمن، وهي ميزة مأخوذة من معالجات الحواسيب المركزية لشركة IBM . [ 13 ]

منتجات

اعتبارًا من عام 2008تشمل مجموعة أنظمة POWER6 طرازات "Express" (520 و550 و560) وطرازات Enterprise (570 و595). [ 14 ] صُممت هذه الطرازات المختلفة لتناسب الشركات من جميع الأحجام. على سبيل المثال، يُسوّق طراز 520 Express للشركات الصغيرة، بينما يُسوّق طراز Power 595 لمراكز البيانات الكبيرة متعددة البيئات. ويكمن الاختلاف الرئيسي بين طرازي Express وEnterprise في أن الأخير يتضمن ميزة ترقية السعة عند الطلب (CUoD) ووحدات معالجة وذاكرة قابلة للاستبدال أثناء التشغيل.

خوادم IBM POWER6 ( أنظمة الطاقة )
اسمعدد المقابسعدد النوىتردد ساعة المعالج
520 إكسبريس244.2  جيجاهرتز أو 4.7  جيجاهرتز
550 إكسبريس484.2  جيجاهرتز أو 5.0  جيجاهرتز
560 إكسبريس8163.6  جيجاهرتز
5708164.4  جيجاهرتز أو 5.0  جيجاهرتز
57016324.2  جيجاهرتز
57516324.7  جيجاهرتز
59532644.2  جيجاهرتز أو 5.0  جيجاهرتز

كما تقدم شركة IBM أربعة خوادم شفرية تعتمد على معالجات POWER6 . [ 15 ] المواصفات موضحة في الجدول أدناه.

خوادم IBM POWER6 الشفرية
اسمعدد النوىتردد ساعة المعالجفتحات الشفرات مطلوبة
BladeCenter JS1223.8  جيجاهرتز1
BladeCenter JS2244.0  جيجاهرتز1
BladeCenter JS2344.2  جيجاهرتز1
BladeCenter JS4384.2  جيجاهرتز2

تدعم جميع الشفرات أنظمة التشغيل AIX و IBM i و Linux . يدعم هيكل BladeCenter S وH الشفرات التي تعمل بأنظمة AIX وi وLinux. بينما يدعم هيكل BladeCenter E وHT وT الشفرات التي تعمل بأنظمة AIX وLinux فقط، وليس i.

في مؤتمر الحوسبة الفائقة 2007 (SC07) في رينو، تم الكشف عن جهاز Power 575 الجديد المبرد بالماء. يتكون الجهاز من وحدات 2U، كل منها مزودة بـ 32 نواة POWER6 بتردد 4.7  جيجاهرتز وذاكرة وصول عشوائي تصل إلى 256 جيجابايت. ويمكن تركيب ما يصل إلى 448 نواة في هيكل واحد.

وحدة تخزين أقراص IBM POWER6
اسمعدد النوىتردد ساعة المعالجعدد وحدات التحكم
DS87002، 44.7  جيجاهرتز1، 2
DS88002، 4، 85.0  جيجاهرتز1، 2

انظر أيضاً

مراجع

  1. "خارطة طريق الحواسيب المركزية" . أبحاث إيشام. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2016-03-03.
  2. ديفيد كانتر (16 أكتوبر 2006). "منتدى معالجات الخريف 2006: معالج POWER6 من IBM" . تقنيات العالم الحقيقي.
  3. "شركة آي بي إم تُطلق أسرع شريحة في العالم في حاسوب جديد فائق القوة" (بيان صحفي). آي بي إم . مؤرشف من الأصل بتاريخ 24 مايو 2007.
  4. 1 2 "أجهزة نظام IBM POWER" . شركة IBM. مؤرشف من الأصل بتاريخ 16 ديسمبر 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 أكتوبر 2008 .
  5. فانس، آشلي (7 فبراير 2006). "آي بي إم تتجاهل مخاوف الحرارة، وترفع تردد معالج باور 6 إلى 6 جيجاهرتز" . ذا ريجستر . تاريخ الاسترجاع: 7 فبراير 2006 .
  6. "معالج IBM Power6 يحصل على أول شريحة سيليكون مع اقتراب موعد إطلاق Power5+" . IT Jungle. مؤرشف من الأصل بتاريخ 25 نوفمبر 2005. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أغسطس 2005 .
  7. "شركة IBM تتفوق على منافسيها بمعالج Power6 الجبار بسرعة 5.0 جيجاهرتز" . ذا ريجستر . تاريخ الاسترجاع: 12 أكتوبر 2008 .
  8. 1 2 "ظهور eCLipz في الأفق" . تقنيات العالم الحقيقي . تم الاسترجاع في 19-12-2005 .
  9. 1 2 3 "نصائح من IBM حول بنية معالج Power6" . InformationWeek . 6 فبراير 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 يوليو 2022 .
  10. 1 2 "منتدى معالجات الخريف: معالج Power6 بسرعة 5 جيجاهرتز" . هاينز هايز . مؤرشف من الأصل بتاريخ 16 نوفمبر 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 أكتوبر 2006 .
  11. ميريت، ريك (10 أكتوبر 2006). "آي بي إم ترفع تردد معالج باور 6 ثنائي النواة إلى ما يزيد عن 4 جيجاهرتز" . مجلة إي إي تايمز . تاريخ الاسترجاع: 13 يوليو 2022 .
  12. روجر هاوورث (8 فبراير 2006). "معالج Power6 من IBM سيعمل بسرعة 4 جيجاهرتز في عام 2007" . مجلة IT Week . مؤرشف من الأصل بتاريخ 26 سبتمبر 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 يوليو 2007 .
  13. "نظرة عامة على إعلان أنظمة IBM Power" (ملف PDF) . IBM . 28 أبريل 2009. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 13 مايو 2011. تم الاطلاع عليه في 6 مارس 2018 .
  14. "أجهزة أنظمة IBM Power" . IBM . مؤرشف من الأصل في 12 مايو 2008.
  15. "أجهزة أنظمة IBM Power - خوادم Blade" . IBM . مؤرشف من الأصل في 21 مايو 2008.

للمزيد من القراءة

  • خارطة طريق باور، آي بي إم، أكتوبر 2006
  • إم جيه ماك؛ دبليو إم ساوير؛ إس بي سواني؛ بي جي ميلي (نوفمبر 2007). "موثوقية معالج IBM POWER6". مجلة IBM للبحوث والتطوير . 51 (6): 763-774 . doi : 10.1147/rd.516.0763 .
  • ر. بيريدج؛ ر. م. أفيريل؛ أ. إ. باريش؛ م. أ. بوين؛ ب. ج. كامبوريز؛ ج. ديلولو؛ ب. إ. دادلي؛ ج. كينرت؛ د. و. لويس؛ ر. د. موريل؛ ت. روسر؛ ن. س. شوارتز؛ ب. شيبارد؛ هـ. هـ. سميث؛ د. توماس؛ ب. ج. ريستل؛ ج. ر. ريبلي؛ س. ل. رونيون؛ ب. م. ويليامز (نوفمبر 2007). "التصميم المادي ومنهجية تصميم معالج IBM POWER6". مجلة IBM للبحوث والتطوير . 51 (6): 685-714 . doi : 10.1147/rd.516.0685 .
  • هـ. ي. مكرياري؛ م. أ. برويلز؛ م. س. فلويد؛ أ. ج. جيسلر؛ س. ب. هارتمان؛ ف. ل. راوسون؛ ت. ج. روزدال؛ ج. س. روبيو؛ م. س. وير (نوفمبر 2007). "EnergyScale لأنظمة IBM POWER6 القائمة على المعالجات الدقيقة". مجلة IBM للبحوث والتطوير . 51 (6): 775-786 . doi : 10.1147/rd.516.0775 .
  • إم إس فلويد؛ إس غياسي؛ تي دبليو كيلر؛ كيه راجاماني؛ إف إل راوسون؛ جيه سي روبيو؛ إم إس وير (نوفمبر 2007). "دعم إدارة طاقة النظام في معالج IBM POWER6". مجلة IBM للبحوث والتطوير . 51 (6): 733-746 . CiteSeerX 10.1.1.128.8084 . doi : 10.1147/rd.516.0733 . 
  • المقر الرئيسي لو؛ دبليو جيه ستارك؛ حقول JS؛ إف بي أوكونيل؛ دي كيو نجوين؛ بي جيه رونشيتي؛ وم سوير . إم شوارتز . إم تي فادن (نوفمبر 2007). “البنية الدقيقة لـ IBM POWER6”. مجلة آي بي إم للأبحاث والتطوير . 51 (6): 639-662 . سيتيسيركس 10.1.1.115.6020 . دوى : 10.1147/rd.516.0639 . 
  • دي دبليو بلاس؛ واي إتش تشان (نوفمبر 2007). "مصفوفات ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة (SRAM) في معالجات IBM POWER6". مجلة IBM للبحوث والتطوير . 51 (6): 747-756 . doi : 10.1147/rd.516.0747 .
  • إل آيزن؛ جي دبليو وارد؛ ح.-دبليو. تذوق؛ ن. مادينج؛ جيه لينسترا؛ إس إم مولر؛ جيم جاكوبي؛ جيه بريس؛ إم شوارتز . إس آر كارلو (نوفمبر 2007). “مسرعات IBM POWER6: VMX وDFU”. مجلة آي بي إم للأبحاث والتطوير . 51 (6): 1– 21. سيتيسيركس 10.1.1.128.3776 . دوى : 10.1147/rd.516.0663 . 
  • "القوة: الجيل السادس". (30 أكتوبر 2006). تقرير المعالجات الدقيقة .
  • مجموعة مواد صحفية لمعالج IBM POWER6