（转）最强服务器CPU！i7靠边站！

骚浪贱 · 发表于 2014-1-26 10:19:19

本帖最后由力哥于 2014-1-26 10:25 编辑

Power8技术规格概览
　　在Hot Chip 2013大会上，IBM首次披露了其下一代Power8处理器架构。根据信息可以看出，Power8处理器拥有相比上一代翻番的性能提升和基于云数据中心级别的高扩展性，预示着Power8揭开了企业级市场高性能计算迈上一个新台阶。
　　根据IBM透露的消息，Power8处理器搭载有12个内核，每个处理器内核支持8个线程，相比Power7的4个线程翻番。这样一来，Power8处理器总共能支持96个线程。该处理器采用了22nm制程工艺制造，芯片晶圆面积为650mm^2。

　　Power8还具备有16个执行单元（包括两个LSU、一个CRU、一个BRU、两个IFU、两个FXU和两个VMX、一个DFU和CR等），每个内核拥有64KB数据缓存和32KB指令缓存。二级缓存方面Power8每个内核提供有512KB、96MB eDRAM三级共享缓存和128MB eDRAM四级缓存。这与Haswell处理器板载的 eDRAM并不相同。

Power8处理器技术规格
　　在Power8晶圆结构图上我们不难发现，L3缓存、PCI-E和DDR内存控制器以及各种加速器以提升功能效率或者跨内核运行效率。通过Power8，IBM实现了从32nm从22nm制程工艺的改进和提升。更为重要的是，提升了工艺制程的这款处理器Power8，还拥有着与Power7+一样的主频4GHz。

　　此次IBM透露Power8技术规格，也很容易让人联想起前段时间IBM宣布组建“OpenPower联盟”一事。作为联盟的一员，英伟达将为连接Power8处理器开发全新图形处理器，Tyan也正在制造一种基于Power8芯片的服务器。种种迹象显示，IBM正通过开放Power芯片知识产权来挽救Power阵营的颓势。
产品：POWER7+ IBM 服务器CPU
Power8组图及应用场景

　　4GHz主频，允许用户从外部L4缓存中以128GB/s的速率传输至L3缓存中、L3缓存中以64GB/s速率传出。数据也可以128GB/s的速率传输至L2缓存（传出也是相同带宽）。从L2缓存传输到内核的带宽可以高达256GB/s，但其他方向的数据传输则只能达到64GB/s。而在横跨12个内核的Power8处理器上，能够在4TB/s的L2缓存和3TB/s的L3缓存直接传输。

Power8处理器晶圆结构图

16MB内存缓存
　　另外，内存主控制器也内置在芯片中，不过Power8的做法有点不太一样。它并不是将DDR3或者DDR4控制器放入在晶圆中，而是创建了一个类内存控制器，通过高速总线传输到内存缓冲区，该芯片被称为Centaur，控制着一半的L4缓冲和一半的内存控制器。
　　在Power8中，Centaur执行DDR3主内存功能，但未来会新增DDR4的支持。此前Power芯片上的所有内存调度逻辑单元、缓存指令单元和能源管理单元，都被嵌入在Centaur芯片上。连接Power8封装包和Centaur内存缓存区的内存通道，其延迟为40ns，带宽为9.6GB/s。而且该Centaur芯片还包括有16MB缓存内存以供处理器当作L4缓存使用。
　　每一个Power8处理器都有8个这样的Centaur芯片，也就是在一个封装包中，总共有128MB容量的L4缓存可供使用。提供有8个内存通道，内存带宽为230GB/s，32个DDR内存接口，DRAM情况下可提供410GB/s峰值带宽。

Power8各个执行单元

Power8内核特性
　　如果采用32GB DDR3单个内存条的话，每个Power8处理器可支持扩展至1TB DDR3。而高端Power8处理器在基于Power的服务器中能提供32个插槽——比如在Power7服务器Power 795上，可升级到最高32TB DDR3内存，提供384个内核和3072个线程。

　　Power8还整合有PCI-E 3.0控制器，从而使得在PCE-E 3.0扩展插槽方面，可以与Sparc T5、M5芯片和至强E5（E7 v2）形成正面交锋。这些PCI-E插槽可提供48GB/s的I/O带宽，比Power7和Power7+本身所能支持的20GB/s要高出不少。

Power8处理器上的CAPI端口
　　Power8晶圆上整合的PCI-E 3.0插槽提供CAPI(Coherence Attach Processor Interface)接口连接外部组件。CAPI端口与PCI-Express插槽连接用于图形处理器或者FPGAs(现场可编程门阵列)等外部组件与这种芯片之间的通讯。

Power处理器技术创新历程
　　那么，这么一款最新的Power8处理器主要应用在哪些领域呢？之前我们介绍过，Power8处理器可以部署在原有的Power7+服务器平台上，也就是IBM Unix服务器系统上。此外，超级计算机系统比如“沃森”，也可以通过升级实现性能翻番，在某些工作负载情况下，Power8还能带来2.5倍的性能提升（相比Power7+）。而这种超级计算机系统在大数据挖掘与分析、云计算部署、HPC、科研、金融、能源等多个领域，都可以满足对更高性能的需求。