详解IBM RISC的成长历史(2)

日期: 2008-04-14 来源:TechTarget中国

  POWER3


  1998年10月份,IBM宣布推出全新64位POWER3处理器,该处理器统一了POWER2架构(P2SC)和PowerPC架构,是针对技术应用而设计。


  应用于SMP系统的POWER3处理器设计可同时运行定点指令、读取/存储指令、分支指令、和浮点指令。POWER3可在每时钟周期执行最多4次浮点运算(2条“乘-加”指令)。该处理器的整数性能表现比P2SC有了很大提高,因为配备了额外的专用整数和读取/存储执行单元。它有8个执行单元,由6.4GB/秒内存子系统配合。处理器内核包括2条高带宽总线:1条128位6XX架构总线连接主内存,另有1条256位总线连接L2高速缓存,后者运行速度和处理器相同。POWER3芯片上有64KB数据高速缓存和32KB指令高速缓存。


  IBM同时还推出了第一台基于POWER3处理器的SMP工作站,型号位RS/6000 43P 7043-260 (200 MHz)。


  1999年—RS64 III


  PowerPC RS64 III 64位RISC微处理器(代号Pulsar)第一次采用了铜导线技术,并于1999年9月正式用于新产品RS/6000 7017-S80 (450 MHz)。因为采用了铜导线技术(CMOS 7S),才达到450MHz主频速度。RS64 III有8MB L2高速。配置上,可从6路SMP扩展到24路SMP,系统内存也能扩展到96GB。


  1999年—AIX Version 4.3.3


  AIX Version 4.3.3正式推出。


  2000年—POWER3-II


  64位POWER3-II微处理器设计采用了IBM先进的CMOS 7S制成技术,该技术在铜连接的POWER3中也使用过。


  全新RS/6000 44P 7044-270 (375 MHz)使用1-4路SMP POWER3-II处理器。


  2000年—eServer pSeries


  2000年10月,IBM把RS/6000正式更名为eServer pSeries。


  2000年—RS64 IV


  PowerPC RS64 IV 64位 RISC微处理器 (代号Star)采用了铜导线和SOI绝缘硅技术。


  2000年10月,IBM宣布推出pSeries 680 (600 MHz)服务器,该64位SMP服务器采用6-24路设计,最大支持96GB内存,系统中每个600MH处理器都有16MB L2高速缓存。


  2000年—AIX 5L Version 5.0


  IBM宣布推出AIX 5L 5.0版本。该版本是提供给OEM厂商和应用开发者的先期选用者版本(Early Adopter Release),让他们可以开始基于64位AIX内核开发真正的64位应用。


  2001年—POWER4


  POWER 4“千兆处理器”(Gigaprocessor)采用了IBM公司的铜和绝缘硅等先进技术,是64位CMP处理器。


  POWER 4上有1.74亿个晶体管,有2个1.1/1.3 GHz 5管线超标量微处理器内核,是三级高速缓存结构,最大可支持256GB内存,10 Gbyte/秒内存带宽,45 Gbyte/秒的处理器带宽。POWER 4是CMP芯片,意思是在一片硅片上包括有个处理器。


  AIX 4.3.3不支持POWER4。


  2001年—AIX 5L Version 5.1


  2001年4月17日,IBM宣布推出AIX 5L V5.1版本操作系统。


  2001年—SP2概览


  RS/6000 SP 系统具有几十个到数百个RISC处理器节点,具有强大并行处理能力。


  SP的基础组件是处理器节点。节点包括POWER3或PowerPC (SMP方式)、内存、用于I/O和连接的PCI扩展接口和磁盘驱动器。节点间配置成对称多处理器方式(SMP,通过使用PCI),或者是单处理器配置(通过使用MCA)。一个系统中可以混用薄、宽、和高三类节点,并将这些节点放在一个低或高的机柜中。依所用节点类型的不同,SP高机柜可最多容纳16个节点,而SP低机柜则最多容纳8个节点。最多128个节点(特别需求下512个节点)通过互相连接,可以组成一个系统。每个节点都安装AIX操作系统。


  2002年—POWER4+


  IBM于2002年11月宣布推出POWER4+ 处理器 (在正式宣布推出之前,该款处理器曾被称为POWER4-II) 。


  2002年—AIX 5L V5.2版本


  2002年10月8日,IBM发布AIX 5L v5.2,它是第一个支持POWER5处理器的UNIX操作系统,第一个获得Open Group UNIX 03(Single UNIX Specification Version 3)标准认证的UNIX操作系统,第一个获得CAPP/EAL4+安全标准认证的UNIX操作系统,第一个运行在刀片服务器BladeCenter JS20上的UNIX操作系统,它包括了多路径I/O(MPIO)功能,可通过使用AIX本地路径控制模块(PCM)实现磁盘连接故障切换,还包括了以太网双端口故障切换功能,可提供更高的RAS级别。AIX内核最多已可支持扩展到64个物理处理器和2048GB内存


  2003年—POWER4+加速


  2003年5月份,pSeries 655和pSeries 670/690服务器升级,开始配置更快的POWER4+处理器。试用/临时的CuoD也在pSeries系列服务器上首次亮相。


  POWER4处理器采用180纳米铜/绝缘硅制成。全新的双内核POWER4+芯片则是采用130纳米铜/绝缘硅制成,其时钟频率更高,发热却更少。新POWER4+产品有1.5GHz和1.7GHz两个版本。


  pSeries 670/690的极高性能表现还来源于全新的RIO-2(远程I/O-2)背板,它支持1GHz I/O总线,支持133MHz PCI-X接口卡。这样pSeries 670的总I/O带宽从6GB/秒一跃提升到14GB/秒,而pSeries 690从16GB/秒提升到44GB/秒。pSeries 670/690的新内存卡密度是以前内存卡的2倍。更快L3高速缓存运行速度达到567MHz。pSeries 670现支持最高256GB主内存,pSeries 690最高512GB。pSeries 650/655也支持RIO-2。


  4-8路pSeries 655支持全新的1.5GHz和1.7GHz POWER4+处理器,以及1.1GHz和1.3GHz POWER4处理器。4-8-16路pSeries 670仅支持全新的1.5GHz POWER4+处理器,以及1.1GHz POWER4处理器。8-16-32路pSeries 690支持全新的1.5GHz和1.7GHz POWER4+处理器,以及1.1GHz和1.3GHz POWER4处理器。


  DLPAR技术进一步改进,现在pSeries 650/655能支持4个分区,原来只能支持2个,pSeries 670能支持16个,以前只有4个,而pSeries 690支持32个之多。


  2003年 PowerPC 970


  2003年11月11日,IBM宣布推出配置1.6 GHz PowerPC 970 (PPC 970)的BladeCenter JS20刀片服务器,并计划在2004年第三季度推出支持AIX操作系统的版本。


  64位PowerPC 970其实就是POWER4的一个单核版本,能以2GHz的主频一次处理200条指令。该处理器也用在苹果桌面电脑,Apple Xserver服务器,影像应用和快速发展的网络应用中。


  2004年—POWER5


  基于POWER5的服务器最大可支持64路SMP,以及512GB的住内存。


  POWER5 (代号Squadron) 和POWER6处理器计划有一种“快速通道”的能力,任务的完成比现在用软件处理的速度快很多。


  加速的新特征能提高许多通信任务的完成速度,这些通信任务常包括互联网读写数据需要的TCP/IP处理,消息传递界面(Message Passing Interface,MPI),用于将成群的计算机连接成为一个整体的超级计算机。芯片将加速虚拟内存子系统,这个子系统是操作系统常用的特征,用来管理如何利用更大但相对慢的硬盘驱动器来扩展速度相对快的常规内存并有效运行。


  POWER5处理器以130纳米技术制造,提供并发多线程技术,可使一个芯片能像二个一样运行。


  分区技术能将一台服务器划分成多个更小的服务器,这一能力在新产品上得到了进一步改善。POWER4时代,一个分区最小也要包括一个处理器,而在POWER5的时代,每个处理器最多可以被划分成10个微分区,这样一台服务器就能有数百个分区。


  IBM POWER产品线的首席技术官Ravi Arimilli曾在一次采访中表示,POWER5处理器可以达到大型主机处理器95%~97%的水平。


  2004年—AIX 5L Version 5.3


  2004年7月13日,AIX 5L v5.3版本正式推出,主要特征包括:


  ◆第一个支持微分区功能的UNIX操作系统,最小可创建只拥有0.1个处理器的系统分区


  ◆ 第一个支持并发多线程(SMT)功能的UNIX操作系统,支持每个物理处理器上的2个逻辑处理器


  ◆第一个支持虚拟以太网和虚拟SCSI等虚拟I/O功能的UNIX操作系统


  ◆ 第一个支持NFS v4功能的UNIX操作系统


  ◆ 第一个支持本地文件系统压缩功能的UNIX操作系统


  ◆Gartner公司于2004年3月10公布的集团CIO更新报告中称“只有3种增长中的操作系统到2008年之后还能够存在(Windows、Linux和AIX)”,AIX是其中之一


  ◆ AIX内核最多已可支持扩展到64个物理处理器、128个逻辑处理器和2048GB内存


  2005年—POWER5+


  2005年,IBM发布POWER5+处理器。这是第一个4核心处理器封装技术,通过SMT技术,每个处理器模块能够实现8个处理线程。

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