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　　【PConline 资讯】在计算领域，几大巨头一直没有中断竞争的脚步。随着英特尔的不断发力，IBM自2010年发布Power 7之后终于坐不住了，在今年的斯坦福半导体大会上终于宣布了新一代服务器处理器“Power8”，规格强大得令人瞠目结舌，堪称蓝色巨人实力的最佳体现。据消息称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。

　　在IBM的计算大家族中，Power处理器是其中最核心的一员，是 IBM 的很多服务器、工作站和超级计算机的主要处理器。据说Power8处理器芯片比Watson超级计算机中使用的Power7芯片的速度要快上一倍。在解密Power8处理器之前，我们先一起来回顾一下IBM Power系列进化过程。

　　与之前预期的一样，IBM增加了Power8中每个内核的线程数量，是之Power7+的2倍，每个内核将有8个线程。对于内核数量IBM一直没有明确表示在22nm这个层级上，到底可以挤下多少内核，而现在IBM给出的答案是，如果不像Power7+添加很多eDRAM 3级缓存的话，最高可以达到16核。IBM表示，对于Power Systems来说，他们看重的是缓存与内核之间的协调，使处理器使用率更接近峰值，而不是一颗芯片上装入更多的内核。所以Power8的内核数采用了12个。>>

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　　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的非核心区域，配置了eDRAM 3级缓存，PCI-E和DDR内存控制器，以及各种加速器，用于提升每个内核的处理速度。之后通过NUMA互联技术，让每个节点都可以共享内存。

　　Power8采用的是与之前相同的High-K金属栅极工艺，实现了在22nm上使用铜与绝缘硅的技术。有意思的是虽然制作工艺达到了22nm但是Power8的核心面积为650mm²,比Power7+的567mm²大了一些。

　　Power8拥有16个执行单元，其中包括2个负载存储器(LSU);1个状态寄存器;1个分支寄存器(BRU);2个指令读取器(IFUs);2个定位器(FXUs);2个矢量函数器(VMXs);1个十进制浮点单元(DFU);1个加密单元(图中没有标出)。

　　Power8强大的性能再一次体现了IBM的芯片制造水准，但更重要的是在IBM建立OpenPOWER联盟之后，它将成为一块基石，通过第三方授权的方式，将网络，加速器以及其他功能添加到Power处理器当中。

　　架构方面，它采用了8分派、10发射、16流水线的设计，并增强了预取能力。缓存拥有一级数据64KB、一级指令32KB、二级4MB(每核心512KB)、三级96MB eDRAM(所有核心共享)、片外四级最大128MB eDRAM。双通道内存控制器，带宽最大230GB/s。

　　Power8整合了多种加速器，包括加密、内存扩展、事务性内存、VMM(虚拟机管理器)助手、数据转移和虚拟机移动性，总线方面则支持PCI-E 3.0、SMP互联CAPI(一致性加速处理器接口)。

　　电源管理方面有片上功耗管理微控制器、每核心整合VRM、关键路径监视器等等，但是具体功耗没有披露。>>

Power8处理器核心构成分布图

　　缓存支持NUCA(非对称缓存架构)，带宽和延迟很灵活，而每个缓存区块的单向互联带宽高达150GB/s。

　　带宽：假设频率为4GHz(这是惟一一次提到频率规格但强调说实际产品会不一样)，那么二三级缓存的总带宽会分别有4TB/s、2TB/s。

　　内存管理：支持最多8个通道、32个DDR端口、1TB容量。

　　Power8还可以搭配独特的内存缓冲芯片(22nm SOI工艺/15个金属层)，以及16MB缓存，带宽9.6GB/s，支持丰富的内存和数据管理特性，可以大大增强性能。>>

Power8可以部署在原有的Power7+服务器平台上

　　内存条造型示例。大型服务器和企业中心用的，颗粒很密集。

　　原生支持PCI-E 3.0，淘汰之前的GX总线和I/O桥接，结构更简单，延迟更低。

　　类似Intel Haswell，Power8也在内部整合了VRM供电控制单元，但具体细节没有披露，只知道是堆叠在CPU上。

　　因为Power8处理器有强大的线程/核心/系统性能、虚拟机密度和效率优化、自助系统优化极大增强、出色的大数据分析能力。其可以部署在原有的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。[返回频道首页]