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四、IBM Power处理器充分发挥半导体技术的优势
在最近 10 年中,IBM 在半导体领域实现了一个又一个的突破:铜技术,绝缘硅,硅锗合金,应变硅和 low-k 绝缘体,这些新技术给它的服务器CPU发展奠定了扎实的基础。IBM的Power结构体系为广泛的处理器提供了技术基础,包括IBM的高端服务器芯片,以及到为计算机,服务器,手持设备和网络产品设计的PowerPC处理器。半导体业界一直有梦想能使用铜作为介质,这样可以获得比铝好 40% 以上的电流传输效率。
但是直到最近制造流程才实现了这个目标。IBM 的研究人员使用钨来生产基于铜的芯片,其速度比铝快25 倍到 30 倍。采用了这种技术,通常称之为 CMOS XS (其中 X 是一个数字),应用到IBM Power 3-II处理器上。low-k绝缘体这种技术使用 SiLK 来防止铜线“串扰”,
硅锗合金(SiGe)在二极管芯片制造中用来代替功耗更高的砷化镓,SiGe可以显著地改善操作频率、电流、噪音和电源容量。
绝缘硅(SoI)在硅表面之间放上很薄的一层绝缘体,可以防止晶体管的“电子效应”,这样可以实现更高的性能和更低的功耗。这些先进技术在IBM Power4及以后的处理器已经广泛应用。
五、IBM Power处理器使用低功耗、高频和并发多线程。
Power处理器使用的应变硅这种技术对硅进行拉伸,从而加速电子在芯片内的流动,不用进行小型化就可以提高性能和降低功耗。如果与绝缘硅技术一起使用,应变硅技术可以更大程度地提高性能并降低功耗。POWER5芯片比POWER4芯片多集成了约一亿个晶体管,所以同样时钟频率时POWER5芯片具有较大的功耗。
但IBM在POWER5种提供了最先进的功耗管理技术,打开动态功耗管理器时POWER5的功耗会下降到与POWER4相当的程度。其先进性在于,其它功耗管理技术都是通过在处理器负荷不重时降低芯片频率/电压,从而降低处理器性能而实现的。Power5依然采用多核心高频设计,设计却全面依赖自动化工具和逻辑设计。
POWER5在性能提升方面是在在处理器内核中加入了对并发多线程的支持,这是业界首个双内核双线程的芯片。每个POWER5处理器支持两个并发线程,显著提高了处理器执行单元的使用率。在操作系统和应用看来,一个“双核心”、“双线程”的POWER5芯片可以提供四个逻辑处理器,并且对应用程序毫无特殊要求。并发多线程技术的价值在于,它更充分地利用了POWER5内核中的8个执行单元,减少了闲置、提高了效率,用较少的代价提供了更高的性能。
六、“Power定律”和虚拟化发挥IBM Power处理器的最大优势。
“Power是未来Unix世界的必然方向”这个所谓“定律”的含义时说,Power作为业界成熟稳健的技术架构,在十余年的发展历程中已历经5代重大升级,现在新的p5系统在系统效用、性能表现、灵活性和IT管理成本上的重大突破,成就了IBM在Unix领域的技术分水岭,进一步拉大了IBM与竞争对手间的差距。
Power等式:IBM对Power的最新解释是,Power是Performance(可靠)、Optimization(优化)、Wisdom(智能)、Efficiency(高效)和Reliability(可靠)的缩写。POWER架构处理器始终保持1-2年的领先性,现在的主流产品为POWER5,而回溯历史上的POWER3、POWER4,无不是如期交付;展望未来的POWER6、POWER7,无不给用户信心保证。作为一家技术领先的公司,IBM对于Power架构研发有着持续巨大的投入,仅2004年4月以来,已有超过1400余名研发人员加入了Power架构团队。Power架构所采用的铜芯片、绝缘硅、多内核和并发多线程技术领先使得IBM Power处理器发挥更大优势。
通过IBM AIX操作系统对POWER处理器实现虚拟化技术管理,采用这种虚拟化的技术可以提高资源的利用率,也就是说可以完全按照需求准确的分配资源;可以随时部署新的操作系统的映像(逻辑分区),因为可以通过I/O的虚拟化和处理器的虚拟化实现这样一个目标;通过虚拟化可以提高响应能力,比如在10毫秒甚至更快的速度内,就可以针对新的操作系统的映像规划资源。
这样就可以让用户及时的满足预期的需求或者是超过预期的一些峰值的需求。使用虚拟化带来的好处,用户可以从IT的投资当中获得收益的最大化。
作为用户他们需要了解产品可以满足他们怎样的发展需求,作为技术人员他们需要对产品的特点及新技术有一个初步的了解,作为厂商他们需要让更多用户去了解并使用他们的产品。作为媒体则是一个厂商与用户之间的桥梁。回顾Power架构的发展已经经历了风雨27载,而从第一颗Power处理器的诞生到现在也已经过了18年。
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