1974年,IBM 提出了精簡(jiǎn)指令集(RISG)概念,使計(jì)算機(jī)在單個(gè)機(jī)器運(yùn)行周期或者電子脈沖中完成一個(gè)任務(wù),極大地提升了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行效率。而后IBM 于 1980 年推出了基于RISC 指令集的 POWER ( Performance OptimizationWith Enhanced RISC) 架構(gòu)的原型機(jī)。1990年 IBM 推出了第一代的 POWER1架構(gòu)處理器,隨后 1993 年發(fā)布了 POWER2 架構(gòu)處理器,并成為當(dāng)時(shí)性能最高的處理器。1998年,IBM 發(fā)布了實(shí)現(xiàn) 64位POWER 指令集的 POWER3 架構(gòu)處理器,此后的處理器全部實(shí)現(xiàn)了完整的 64 位指令集。目前 POWER 架構(gòu)最新的處理器是 2017 年發(fā)布的 POWER9,采用14nm 工藝制造,性能遠(yuǎn)超 ×86 架構(gòu)處理器。POWER 系列架構(gòu)歷代產(chǎn)品的簡(jiǎn)單說明見表 2-10。
目前,IBM POWER 架構(gòu)處理器主要面向高端服務(wù)器市場(chǎng)。相較于利用 CISC指令集的 ×86 架構(gòu)處理器,POWER 架構(gòu)處理器在高性能領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯。從硬件方面看,POWER 架構(gòu)采用了對(duì)稱多處理器技術(shù)(Symmetric Multiprocessing,SMP),可以保障內(nèi)存在訪問任意一個(gè)CPU 時(shí)的速度是一致的。而×86架構(gòu)采用非一致存儲(chǔ)訪問結(jié)構(gòu) (Non-uniformMemory Access, NUMA),CPU 和內(nèi)存分區(qū),導(dǎo)致每個(gè) CPU 訪問自己部分的內(nèi)存時(shí)速度很快,但訪問其他部分內(nèi)存時(shí)速度較慢。隨著 CPU 數(shù)量的增多,POWER 架構(gòu)的性能優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步體現(xiàn)。而在軟件方面,IBM 專用的 AIX 系統(tǒng)在軟件方案集成度、廠商技術(shù)支持能力和穩(wěn)定性等方面都更強(qiáng)。性能稍弱的 x86 架構(gòu)處理器目前占據(jù)超過 90%的服務(wù)器市場(chǎng),主要原因有三點(diǎn)。一是 POWER 架構(gòu)在穩(wěn)定性和運(yùn)行維護(hù)等方面相對(duì)更優(yōu),但價(jià)格過于高昂。二是新型計(jì)算模式的興起。在谷歌推出云計(jì)算模式后,分布式計(jì)算系統(tǒng)逐漸受到業(yè)界重視,系統(tǒng)開始降低對(duì)小型機(jī)的依賴。三是 IBM 自身與其他整機(jī)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)。IBM 提供的是從芯片到服務(wù)器到系統(tǒng),與其他服務(wù)器廠商形成了競(jìng)爭(zhēng)。Intel 作為純粹的處理器芯片廠 商,與全球大多數(shù)設(shè)備生產(chǎn)商合作,由此產(chǎn)生了完善的 ×86 服務(wù)器生態(tài)系統(tǒng);同時(shí)巨大的出貨量使 Intel 的產(chǎn)品成本持續(xù)降低,進(jìn)一步提升了 ×86架構(gòu)的市場(chǎng)占有率。
面對(duì)來自Intel 和 AMD 在服務(wù)器處理器市場(chǎng)的壓力,2013 年 IBM 聯(lián)合谷歌、NVIDIA 等企業(yè)建立了 OpenPOWER 基金會(huì),向開發(fā)者公開了部分 POWER 芯片架構(gòu)固件代碼,并允許第三方企業(yè)對(duì)這一產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn),從而打造一個(gè)開放的POWER 生態(tài)圖。目前,中晟宏芯、華勝天成、浪潮、中興通訊等企業(yè)均已加入OpenPOWER 聯(lián)盟。???
除服務(wù)器處理器外,基于POWER 架構(gòu)平臺(tái)還衍生出了 PowerPC處理器。該系列產(chǎn)品始于 1991年 IBM、蘋果和摩托羅拉建立的 AIM聯(lián)盟,研發(fā)面向PC和低成本工作站的 RISC 架構(gòu)POWER 處理器,以打破Intel 在個(gè)人計(jì)算機(jī)市場(chǎng)上的壟斷地位。1993年,IBM推出了PowerPC 處理器,兼容大部分 POWER 指令集,但加入了單精度浮點(diǎn)運(yùn)算指令以及對(duì) 64位的延伸和 SMP 結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展等。另外,PowerPC處理器最大的優(yōu)點(diǎn)是開放性,允許外部開發(fā)者設(shè)計(jì)和制造與PowerPC 兼容的處理器。目前PowerPC 系列三個(gè)主要產(chǎn)品為 32 位的 PowerPC700 系列、64位的 PowerPC 系列和嵌入式產(chǎn)品 PowerPC400系列。
摩托羅拉、蘋果和IBM 最初希望借助于 PowerPC 處理器,與壟斷PC 市場(chǎng)的Intel 競(jìng)爭(zhēng)。但由于PowerPC 處理器能耗過高,產(chǎn)業(yè)生態(tài)不完善,新產(chǎn)品的推出遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于 Intel,導(dǎo)致 PowerPC處理器在 PC 市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力逐漸喪失。2005年,蘋果宣布采用 Intel ×86 架構(gòu)處理器,標(biāo)志著 PowerPC 處理器最終退出了 PC市場(chǎng)。不過,目前 PowerPC 處理器在汽車電子、航空和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等領(lǐng)域仍然被廣泛應(yīng)用。
-
處理器
+關(guān)注
關(guān)注
68文章
19896瀏覽量
235348 -
指令集
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
228瀏覽量
23818 -
X86架構(gòu)
+關(guān)注
關(guān)注
8文章
47瀏覽量
24144
原文標(biāo)題:POWER 系列架構(gòu)處理器,POWER 系列架構(gòu)處理器,POWER Family Processors
文章出處:【微信號(hào):Semi Connect,微信公眾號(hào):Semi Connect】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
淺談ARM處理器架構(gòu)
Cortex系列處理器是從ARM哪個(gè)架構(gòu)開始的?
淺析ARM處理器的power架構(gòu)
別讓處理器編號(hào)混淆您的認(rèn)識(shí)
多核處理器架構(gòu)及調(diào)試
power架構(gòu)為什么不普及
高端處理器新標(biāo)桿 Power10劍指“內(nèi)存墻”

詳解ARM架構(gòu)和處理器系列命名規(guī)則

簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)IA-64架構(gòu)處理器
簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)MIPS架構(gòu)處理器

簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)數(shù)字信號(hào)處理器

簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)安全加密處理器
簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)高級(jí)處理器

評(píng)論