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(4)Power4:實現(xiàn)雙核奇跡創(chuàng)世界記錄
2001 年的第二季度,世界上第一個雙核處理器誕生,那就是 Power4 芯片。以 180 納米銅導線搭絕緣硅(SOI)制程打造的工程樣本,于 2000 年 1 月研制成功,時鐘頻率沖上 1.3GHz,此產(chǎn)品一經(jīng)發(fā)布,立刻引爆了業(yè)界對雙核及多核處理器的關注。
如果說 Power3 只是讓 IBM 在行業(yè)內(nèi)徹底占據(jù)了高性能計算老大位置,那么 Power4 在 2001 年獲得的的微處理器報告分析家選擇獎——2001 年最佳工作站/服務器處理器獎,則讓 IBM 登上了服務器處理器的最高領獎臺,成為處理器領域最大的贏家。
IBM Power4 芯片示意圖
Power4 內(nèi)核的邏輯結構
相比之下,企圖觸及 IBM 核心利益的那些競爭對手們,在四年之后才推出了 X86 架構下的雙核處理器,這其中恐怕不只是存在著四年的技術差距,如此巨大的領先優(yōu)勢,使得 IBM“勝似閑庭信步”繼續(xù)著 Power 之路。
IBM 最讓人佩服的地方還有一處,那就是無時無刻不在保持了技術的創(chuàng)新性,而除了創(chuàng)新,將技術化為專利也為 IBM 創(chuàng)下了一項世界記錄:
2001 年,IBM 獲得了最多的美國專利,美國專利和商標局共向 IBM 頒發(fā)了 3411 項專利,這也是一項世界記錄。包括 HP、Intel、Sun、Microsoft、Compaq、Dell、Apple、EMC、Oracle、EDS、Accenture 和 AOL 在內(nèi)的 12 家最大的美國 IT 業(yè)公司加在一起,所獲得的專利數(shù)量也沒有超過 IBM。
Power 架構在眾多的服務器上大展拳腳,為 IBM 帶來了收益,2003 年 IBM 以在 25 萬美元以上的服務器領域中,大型主機營收在 2003 年第四季增加了 30%。
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(5)Power5:因 IBM 出售 PC 業(yè)務而被掩蓋光芒
2004 年 4 月 28 日,對于 IBM 來說是一個重要的日子,代表著業(yè)界最先進的 64 位微處理器 Power5 終于在世人面前亮相。
一個 Power5 系統(tǒng)最終將支持多達 64 個處理器,這樣從軟件運行角度來看,就好像是 128 個處理器在工作。除了在性能方面得到明顯提高外,Power5 在可擴展性、靈活性和可靠性方面也有所加強,從 2004 年至今,Power5 作為主流 Unix 服務器的處理器為世人所知。
Power5 的核心一共有 8 顆,這個拿在手中的大家伙其實是由 4 個 CPU 組成,應該稱之為多芯片模塊(MCM),核心面積僅僅有 389 mm2,而 Intel 的安騰處理器面積為 450mm2。
放大的 Power5 處理器色彩絢麗,一個 MCM 包括 4 個 Power5 模片和 4 個 36MB 三級緩存模片
在一根銅導線里的 Power5 芯片
同年,IBM 預發(fā)布新的高密度 Power5 服務器系統(tǒng)—IBM eServer p5 575。該產(chǎn)品可以通過簡單的集群方式組成高性能超級計算機,為未來超級計算機的發(fā)展指明了方向。
第二年,IBM 推出了 Power5+,為 Unix 服務器再豎大旗,也使得 Power 架構服務器占據(jù)了三分之二的市場份額。Power 架構處理器已然成為服務器領域的龍頭老大,不僅代表著業(yè)界的最先進水平,也成為廣大的用戶心中最權威的產(chǎn)品。IBM 的目的終于達到:成為一家代表著標準和權威的企業(yè)。
不過在 2005 年,IBM 的各個競爭對手開始高調(diào)推出雙核處理器,Power5 的光芒卻被 PC 奪走,原因是 IBM 將其 PC 業(yè)務出售給聯(lián)想,其實 IBM 此舉是“項莊舞劍意在沛公”,其真正的意義是:
PC 業(yè)務從來都不是 IBM 的戰(zhàn)略重點,它只是為了滿足客戶們強烈的需求而產(chǎn)生的業(yè)務,大型主機才是關鍵所在,拋棄個人 PC 業(yè)務是為了投入更大精力發(fā)展主機,而且這還意味著 IBM 向 IT 信息服務提供商轉型的成功。
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(6)Power6:誕生是為了競爭
Power6 是一款雙核處理器,每個內(nèi)核支持雙路 SMT,大約有 7.9 億個晶體管,面積為 341mm2,采用 IBM 的 65 納米絕緣硅 SOI 工藝、10 層金屬片而制造。
實物圖
散熱片分量很足,足足有 2 斤多重
與 Power5 最顯著的區(qū)別是:Power6 是按順序執(zhí)行指令的,而不是無序的。不僅如此,拋棄傳統(tǒng)二進制,而使用十進制數(shù)字也使得 Power6 更具個性。這樣的 Power6 將會無所不在,而最值得人們期待的,會是應用了 Power6 的刀片服務器。
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經(jīng)過 17 年不曾停止的創(chuàng)新和努力,IBM 兌現(xiàn)了對于市場的承諾:
“Power6 的性能可以比上一代產(chǎn)品提高兩倍,而功耗幾乎維持原來的水平?!?/p>
IBM 在 2007 年國際超級計算機大會(SC07)上公布了一款新型水冷 Power 575。
當時,除去 Intel、AMD 這兩個在微處理器領域有著豐富成果的廠商,SUN、惠普也在多核處理器領域有著自己獨特的產(chǎn)品,他們都對 IBM 堅持的核心業(yè)務造成了沖擊。不難看出,研發(fā)時間更短的 Power6 是在給競爭對手壓力,IBM 需要證明自己在大型主機領域的領先,Power6 則是證明此舉的最好詮釋。
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(7)Power7:拉開與 X86 的比拼的序幕
2010 年,Power7 發(fā)布。
Power7 將成為 Peta 系列的第一個處理器,已被美國國防先進研究計劃局(DARPA)選為他們 Petaflops 級超級計算機(例如 Blue Waters)的候選之一。
POWER7 “陶瓷模塊”
POWER7 處理器
Power7 的一個重點是多路處理器,Power7 實現(xiàn)了 SMP 的硬件一致性處理。一般而言,隨著處理器數(shù)量的增多,處理器互聯(lián)總線的帶寬需求呈非線性的增長,受限于總線技術,一般的 SMP 系統(tǒng)在 4 路到 8 路左右就已經(jīng)達到了飽和(x86 的 SMP 機器都在這個范圍左右),更大的系統(tǒng)就必須采用其它的拓撲結構。
Power7 通過三個方面的設計來達到 32 路 SMP 能力:巨大的帶寬、特別的拓撲結構和特別的一致性協(xié)議,處理器間總線可以提供 360GB/s 的帶寬。
在從 Power6 到 Power7 的這 3 年里,服務器市場出現(xiàn)了巨大變化,x86 處理器成了市場冉冉升起的明星。X86 服務器作為一種工業(yè)標準化產(chǎn)品,出貨量達到服務器總體市場的 9 成以上。X86 憑借的是成本優(yōu)勢,而 IBM 推出 Power7,依舊打的是性能牌。雖說從 Power7 開始,Power 沒能成為 IBM 的盈利看點,但 Power 與 x86 的比拼從此也變成一個企業(yè)必答問題了。
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系列匯總:
之二:處理器的春秋戰(zhàn)國時代:8 位處理器的恩怨與紛爭(上)
之三:處理器的春秋戰(zhàn)國時代:8 位處理器的恩怨與紛爭(下)
之五:處理器的三國時代:DR 公司盛氣凌人,IBM 轉身成就微軟
之六:32 位處理器的攻“芯”計:英特爾如何稱霸 PC 江湖?
之七:AMD 稱霸 PC 處理器市場的“曇花一現(xiàn)”
之十:SuperH 系列處理器:昔日惠普 Jornada PDA 的“核芯”