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IBM POWERほろ处理

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重定しげさだこうIBM POWER

IBM POWERこれRISC處理しょりてきいちしゅゆかりIBM設計せっけいぜんしょうためPerformance Optimization With Enhanced RISC”,《IBM Connect電子でんしほう》2007ねん8がつごうやくため增強ぞうきょうRISC性能せいのうゆう」。POWER系列けいれつほろ處理しょりざいしょうIBM伺服ちょうきゅう電腦でんのう小型こがた電腦でんのう工作こうさくなかこう作為さくいぬしCPU使用しよう。而PowerPC構也げんPOWERなみ應用おうようざい蘋果電腦でんのうてきむぎきんとう電腦でんのう及部およべ份IBMてき工作こうさく站,以及かくしき各樣かくようてき嵌入かんにゅうしき系統けいとううえ。此外,IBM透過とうかPower.orgあみ站,こう其他開發かいはつしゃ製造せいぞうしょう推廣POWER構及其他衍生產せいさんひん

POWERどう样也一系列实施了同样架构指令集的微处理器的名字。POWER系列けいれつほろ处理器用きよう于IBMてきふく务器、ほろ电脑、工作こうさく站、ちょう级电脑的ぬし处理。POWER3以及ずいきさきてきPOWER系列けいれつほろ处理ひとし全部ぜんぶ实施りょう64-bit PowerPC构。したがえPOWER3開始かいし及其これてきPOWERしょさい具備ぐびあずか支援しえんさらはやまえてききゅうPOWERてき指令しれいしゅう包括ほうかつPowerPC指令しれいしゅう構或にんなんPOWER2しょ追加ついか延伸えんしんてき指令しれい,如lfqあるstfqとうさい具備ぐびあずか支援しえん

歷史れきし

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IBM 801計畫けいかく

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西元にしもと1974ねんIBM開始かいしりょういち計畫けいかく目標もくひょう創造そうぞう一個至少可處理每秒300通話つうわてき大型おおがた電話でんわ交換こうかんもうあずかそうちゅうごと通話つうわ需要じゅよう20000指令しれいらい處理しょり,以達いた即時そくじかいおういん需要じゅよういち速度そくどため12 MIPSてき處理しょり。這在當時とうじ很有野心やしんてき需求,ただし認知にんちいたなみ需要じゅよう如同時期じき處理しょりさまてき複雜ふくざつ設計せっけいいんため這部機器ききただ需要じゅよう處理しょりI/O,ぶん歧、暫存加法かほうざい暫存記憶きおくたいあいだ搬移資料しりょう需要じゅようようらい處理しょり大量たいりょう數學すうがく運算うんざんてき特殊とくしゅ指令しれい

複雜ふくざつ運算うんざんてきまい驟,簡單かんたんてき指令しれいらいだい,而所有しょゆうてき簡單かんたん指令しれいざい同樣どうようてき時間じかん完成かんせい。這個せい設計せっけいてき理念りねん後來こうらいなりためじん們所熟知じゅくちてきRISC

西元にしもと1975ねん,這個電話でんわ交換こうかん計畫けいかくざいかえぼっ有原ありはらがたまえ,就被中止ちゅうしりょうしか而,よし計畫けいかくだい一年中模擬所得到的估計來看,ため這個計畫けいかくしょ設計せっけいてき處理しょりしょうかいこれ很有せんりょくてき通用つうようがた處理しょりいん後續こうぞく工作こうさくざい瑪斯·はなせい研究けんきゅう中心ちゅうしんてき801ごうろう繼續けいぞく進行しんこう,也就801計畫けいかく

1982 Research Project“Cheetah”

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ためりょう判斷はんだんRISC機器ききのう同時どうじ處理しょり指令しれいある"801"てき設計せっけい需要じゅよう哪些おさむあらためらい製造せいぞうようゆう執行しっこう單元たんげんてき"801",ざいはなせい研究けんきゅう中心ちゅうしんてき兩年りょうねんちゅう探索たんさくりょう"801"設計せっけいてきちょう純量じゅんりょう極限きょくげんれい使用しよう運算うんざん單元たんげんさく"801"てき設計せっけいらい增進ぞうしん效能こうのう,這與さきぜんざいIBM System/360 Model 91CDC 6600うえてき作法さほう類似るいじ

"Cheetah"ようゆう個別こべつてきぶん歧、整數せいすう及小すうてん執行しっこう單元たんげんざい"801"上作じょうさくりょう許多きょた改變かいへん以容許多きょたじゅう執行しっこう單元たんげんてき設計せっけい

"Cheetah"原本げんぽん計畫けいかく使用しようBipolar ECLせいほどただしざい1984ねんCMOSやめけい提供ていきょうせきたい電路でんろ整合せいごう同時どうじ增進ぞうしんでんあきらからだ邏輯效能こうのう

The America Project

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1985ねんはなせい研究けんきゅう中心ちゅうしん開始かいしりょうだい世代せだいRISC構的研究けんきゅう成果せいか"AMERICA構"。1986ねん,IBM以這構為基礎きそざいおく斯汀開始かいし開發かいはつRS/6000系列けいれつ

POWER and RS/6000

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1990ねん2がつだい一部いちぶ採用さいようPOWER構的IBM電腦でんのうしょうさく"RISC System/6000"あるRS/6000。RS/6000ふんなり工作こうさく站和伺服兩個りゃんこ等級とうきゅうふん別稱べっしょうさくPOWERstationPOWERserver。RS/6000てき中央ちゅうおう處理しょりゆうりょうたねぐみたいふん別稱べっしょうさくRIOS-1RIOS.9(さらつねしょうさく"POWER" CPU)。RIOS-1ゆう11個いっこあきらへん - 一個指令快取晶片、整數せいすうあきらへん、浮點すうあきらへん、四個資料快取晶片、もうかそんひかえせいあきらへん兩個りゃんこI/Oあきらへんいちしょうあきらへん。較低成本なりもとてきRIOS.9ゆう8あきらへん - 一個指令快取晶片、整數せいすうあきらへん、浮點すうあきらへん兩個りゃんこ資料しりょうかいあきらへんもうかそんひかえせいあきらへんいちI/Oあきらへんいちしょうあきらへん

たんあきらへんてきRIOS, RSC(RISC Single Chipてき縮寫しゅくしゃ),ためりょう較低かいてきRS/6000開發かいはつ出來できてきだい一部いちぶ使用しようRSCてき機器ききざい1992ねん推出。

Amazon

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1990ねんへりくだ計畫けいかくけいどう目標もくひょう創造そうぞういち使用しようAIXOS/400てき共通きょうつう構。IBMてきAS/400工程こうていだんたい當時とうじただしざい設計せっけいいちRISC指令しれいしゅうようらいだい既存きそんAS/400電腦でんのうてきCISC指令しれいしゅう原始げんしてき設計せっけいしたがえすんでゆうてき"IMPI"指令しれいしゅう衍生而來,擴展ためろくじゅうよんもと增加ぞうかいち些RISC指令しれい以加そく些原ほんざいAS/400じょう執行しっこう,較需もとめ計算けいさん能力のうりょくてき商業しょうぎょう應用おうよう。IBM曾想ゆずる使用しようPowerPC,ただし們抗いのちしたがえそうべんせつ現有げんゆうてき32/64もとPowerPC指令しれいしゅう無法むほう執行しっこうOS/400,也需よう擴充かくじゅう執行しっこうAS/400うえてき商業しょうぎょう應用おうよう最後さいご開發かいはつ"Amazon"這個PowerPCてき指令しれいしゅう延伸えんしん

同時どうじRS/6000てき開發かいはつしゃ正大せいだいはば擴充かくじゅう產品さんぴんせん延伸えんしんいたていかい工作こうさく站,大型おおがた對稱たいしょうしき處理しょり(SMP)系統けいとうかずくさむらしゅうしきてきRS/6000-SP2系統けいとう。AIM聯盟れんめい開發かいはつ出來できてきPowerPC很適合てきごうていかい工作こうさく站和小型こがた伺服ただし大型おおがたぬし大型おおがたくさむらしゅうしき系統けいとう需要じゅようてき效能こうのうもたれせいRAS特性とくせいせんためApple PowerMac設計せっけいてき處理しょりさら處理しょりこうのう需要じゅよう同時どうじ符合ふごうPowerMacちゅうじゅうてき成本なりもと需求、RS/6000系統けいとうてき效能こうのうもたれせい需求、以及AS/400いたPowerPCてき轉換てんかん需求。

へりくだ再度さいど擴充かくじゅう支援しえん這些特性とくせい,以設計せっけい同時どうじ使用しようざいRS/6000AS/400てき處理しょり

だい一個開發這種處理器的計畫是「まいり宿やど」(Bellatrix,りょうてき其中いち顆星)。まいり宿やど五計畫在廣泛使用時脈電路、かずEDA工具こうぐらい支援しえん設計せっけい工作こうさくじょう相當そうとう具有ぐゆう野心やしん最終さいしゅう中止ちゅうしため滿足まんぞく技術ぎじゅつ工作こうさく站、ちょうきゅう電腦でんのうかず工程こうてい科學かがく市場いちば,IBMおく斯汀(RS/6000てき誕生たんじょう開始かいし同時どうじ開發かいはつのう及時上市うわいちてきたんあきらかた版本はんぽんPower2 (P2SC),ようゆうPOWER2延伸えんしん兩個りゃんこ複雜ふくざつMAF浮點單元たんげんてき精密せいみつ64もとPowerPC處理しょり(POWER3/630)。ため滿足まんぞくRS/6000てき商業しょうぎょう應用おうようAS/400系統けいとう,IBM Rochester(AS/400てき誕生たんじょう開始かいし開發かいはつだいいちゆうAS/400延伸えんしんてきだかかい64もとPowerPC處理しょり。IBM Endicott也開始かいし開發かいはつようゆうAS/400延伸えんしんてきていかいPowerPC處理しょり

AS/400しょ使用しようてき高階たかしなあきらかた處理しょりA25/30 "Muskie",たんあきらかた處理しょりA10 "Cobra"ざい1995ねんあきらしょう

1997ねんざいIBM Endicott研究けんきゅう中心ちゅうしん開發かいはつてき"Apache"處理しょり發表はっぴょう使用しようざいRS/6000じょう它被しょうさくRS64後續こうぞくがたごう使用しようざいAS/400じょう

POWER2

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ざいAIM聯盟れんめい1991ねん成立せいりつてき兩年りょうねんまえ,IBMやめざいとくしゅうおき斯汀開始かいしPower1後繼こうけいしゃPOWER2てき開發かいはつ。儘管いんAIM聯盟れんめい分散ぶんさんりょう資源しげん,POWER2したがえ開始かいしいた貨還はなりょうねん。POWER2ざい1993ねん11月公布こうふいん加入かにゅうだい整數せいすう、浮點運算うんざん單元たんげん其他效能こうのうあらためすすむざい效能こうのうしょ於領さき地位ちい

指令しれいしゅう加入かにゅうりょうしん指令しれい

  • 四字集儲存指令,這個にゅう指令しれいはた兩個りゃんこしょう鄰的倍精度ばいせいどすう值載にゅう兩個りゃんこしょう鄰的浮點暫存
  • かたからだひらけかた指令しれい
  • 浮點-整數せいすう轉換てんかん指令しれい

ため支援しえんRS/6000RS/6000 SP2產品さんぴんせんざいAIM聯盟れんめいがい,IBM以自てき設計せっけいだんたい當時とうじさい先進せんしんてきCMOS-6sせいほどさくりょうたんあきらへんてきPOWER2, P2SC (POWER2 Super Chip)。P2SCざい一個巨大的晶片上,結合けつごうりょう所有しょゆう個別こべつてき指令しれいかい整數せいすう、浮點、もうかそんひかえせいかず資料しりょうかいあきらへんざい推出てき當時とうじ,P2SC業界ぎょうかい最大さいだいでんあきらからだすう最多さいたてき處理しょり。它也りょうさきざい處理しょりじょう內建記憶きおくたいひかえせい。儘管あきらかた尺寸しゃくすん複雜ふくざつ先進せんしんCMOSせいほどてき挑戰ちょうせん艱鉅,它第いちtape-outそくのう上市うわいち,而且ざい公布こうふてき當時とうじ具有ぐゆうりょうさきてき浮點運算うんざん效能こうのう。P2SC1997ねんはい棋王きおうGary KasparovてきIBMふかあいちょうきゅう電腦でんのうしょ採用さいようてき處理しょりよし具有ぐゆう兩個りゃんこ精密せいみつてきMAF浮點運算うんざん單元たんげん和寬かずひろ且低のべおそてき記憶きおくたい界面かいめん,P2SC主要しゅよう瞄準工程こうてい科學かがく應用おうよう。P2SC後來こうらいようゆう64もと對稱たいしょうしき處理しょり能力のうりょくだいかいかい,且能かんせい移植いしょくいたPowerPCてきPower3/630しょだい

PowerPC

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1991ねん,IBM了解りょうかいいた如果はたあきらかたうれきゅう其他系統けいとう製造せいぞうしょう,也許のうはたPOWER變成へんせいいち大量たいりょう生產せいさんてき構。們和蘋果公司こうし緊密きんみつ合作がっさく目標もくひょう開發かいはつ一整個家族以POWERため基礎きそてきたんあきらかたほろ處理しょり當時とうじ蘋果公司こうしたくひしげざい桌上がたほろ處理しょり等級とうきゅうてき最大さいだいきゃくいんたくひしげ長久ちょうきゅう以來いらいてき關係かんけい們大りょう生產せいさんほろ處理しょりてき經驗けいけん保有ほゆうだいらいみなもとてき理由りゆうひさ蘋果公司こうし就徵詢摩たくひしげ加入かにゅう討論とうろん。這個三方合作以德州奧斯汀為基地,後來こうらいなりため知名ちめいてきAIM聯盟れんめい,也就Apple, IBM,Motorola。

兩年りょうねんてき開發かいはつこれざい1993ねんしたがえPOWER構修あらため而來てきPowerPC誕生たんじょうりょう。PowerPC加入かにゅうりょう單精度たんせいど浮點運算うんざん指令しれい通用つうよう暫存あいだてき乘法じょうほう除法じょほう指令しれいうつりじょりょういち些POWERてき特性とくせいぞう使用しようMQ暫存てき乘法じょうほう除法じょほう指令しれい。它也ざい構中加入かにゅうりょう64もとてき延伸えんしんSMPてき支援しえん

だいいちPowerPCあきらかたPowerPC 601さら訊請參考さんこうPowerPCぺーじめん

POWER3

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IBMざい1998ねん引介りょうPOWER3。它實さくりょう64もとPOWER指令しれいしゅう包括ほうかつ所有しょゆうざい當時とうじ選擇せんたくせいてき指令しれいしゅう,也擁ゆう兩個りゃんこ浮點運算うんざん單元たんげんさん整數せいすう運算うんざん單元たんげんかず兩個りゃんこそんもうか單元たんげん後續こうぞく所有しょゆうてきPOWER處理しょりみのるさくりょうかんせいてき64もとPowerPCPOWER指令しれいいん此IBMさいゆうたださくPOWERあるPOWER2てき處理しょり

POWER4

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2001ねんIBM引介りょうだいいちGIGA系列けいれつてき處理しょりPOWER4。它是完全かんぜん64もとてき處理しょりさくりょうかんせいてき64もと指令しれいしゅう同時どうじ也擁ゆうAS/400延伸えんしん同時どうじ使用しようざいRS/6000AS/400系統けいとうじょうだいPOWER3RS64處理しょり當時とうじゆうさけべさくPowerPC 2.00てき指令しれいしゅう發布はっぷざい這個指令しれいしゅうじょう加入かにゅうりょういち延伸えんしんぞうたいいちまいりすうてきmfcr指令しれい

POWER5

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ようゆうよん處理しょり36MB外部がいぶL3かい取的とりてきPOWER5 MCM(あきらかたぐみ

2004ねんIBMかい紹了POWER5處理しょり。它是ようゆう兩個りゃんこ核心かくしんてき多核たかくしん處理しょり支援しえん兩個りゃんこ執行しっこういとぐちてき並行へいこう執行しっこういとぐち(SMT),いん此它さくりょうよん邏輯處理しょりPOWER5處理しょり透過とうかViVA "きょなずらえこうりょう構"結合けつごうざい一起かずきとうなりいちこうりょう處理しょり。POWER5ざい指令しれいしゅう構中加入かにゅうりょうさら指令しれい

POWER5+ ざいISA 2.02はんまた加入かにゅうりょうさら指令しれい

POWER6

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POWER6ざい2007ねん5がつ21にち公開こうかい。它為POWER系列けいれつ加入かにゅうりょうVMX。它也引入りょうしたがえPOWER3いたPOWER4てき轉移てんい以來いらい最大さいだいてき改變かいへんだいだいてきViVA, ViVA-2。它是そう核心かくしん設計せっけい,以65奈米せいほどたちいたりょう4.7 GHz。它擁ゆう非常ひじょう先進せんしんてきあきらかたあいだどおり技術ぎじゅつ。它的こう耗幾乎和まえいちだいてきPOWER5相等そうとう,而能提供ていきょうりょうばいてき效能こうのう

POWER7

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POWER7Peta系列けいれつてきだいいち處理しょりざい2010ねん發布はっぷやめかむ美國びくに國防こくぼう先進せんしん研究けんきゅう計畫けいかくきょくせんため們Peta-FLOPS等級とうきゅうちょうきゅう電腦でんのうてきこうせんいち。200x年初ねんしょ,IBMおく交了們的計畫けいかくしょしたがえDARPAいた五千三百萬美元以繼續參與這個挑戰。2006ねんIBMおさむいたりょうおくよんせんよんひゃくまんようらいためDARPA建造けんぞういちだいPeta-FLOPS電腦でんのう。 IBMざい2008ねん完工かんこうてき使用しようPowerXCell 8i 3.2 GhzしんへんてきRoadrunnerちょう级计さんつくえやめ经达到りょうPeta-FLOPS级的计算能力のうりょく[1]

POWER8

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POWER9

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あい較於まえいちだいてきPOWER8處理しょり,POWER9ひさげのぼり4ばいてきしきひろしあい較於Intel x86處理しょりおびらい9.5ばいてきI/Oしきひろし記憶きおくたい支援しえん容量ようりょうため2.6ばいこう效能こうのう核心かくしん數量すうりょうつつみのぼり2ばい記憶きおくたいしきひろしのり1.8ばいくび採用さいようPOWER9てき伺服Power Systems AC922也同あきらしょう

POWER10

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POWER10採用さいよう7おさめまいせいほど支援しえんNVLink 3。

衍生てき處理しょり

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だいいちPowerPC處理しょりPowerPC 601,基本きほんじょう一個部份基本指令用微碼模擬的RSC處理しょり採用さいようりょうMotorola 88000ため基礎きそてき匯流はい設計せっけい。這允許いんきょIBMざい許多きょた工作こうさく站機じょう使用しよう這個處理しょりただ需要じゅようさらかわしゅいた此 PowerPCPOWER構有些許分岐ぶんきただし大部たいぶ份在指令しれいそうきゅう仍然保持ほじしょうよう

使用しようざいふとしそら應用おうようてきこう輻射ふくしゃ設計せっけいRAD6000處理しょりいちPOWER/RSCてき衍生構。

IBM RS64家族かぞく處理しょり根基こんき於PowerPC(いん此也包括ほうかつPOWER),使用しようざいRS/6000AS/400產品さんぴんせん。它對商用しょうよう工作こうさくさいけいぼつゆうPOWER產品さんぴんせんおうゆうてき浮點運算うんざん。它被POWER4だい

IBM Gekko處理しょりおさむあらためてきPowerPC 750CXe使用しようざい任天堂にんてんどうGamecube任天堂にんてんどうてきWii使用しよう更新こうしんてきGekko,Broadway

Cell處理しょり也是したがえPOWER構衍せい。它具有ぐゆういち複雜ふくざつてきせんほどちょう純量じゅんりょう核心かくしんしょうさくSPE (Synergistic Processing Elements)てきはち獨立どくりつこうりょう處理しょり核心かくしん。這個處理しょりささえ撐了SonyてきPlaystation 3、Toshibaてきすうでん系統けいとうかずIBMてきだか效能こうのう電腦でんのう

ほろてき遊戲ゆうぎぬしXbox 360使用しよういち循序執行しっこうてきさんかくXenon處理しょり,它基於PowerPC,ようゆうおさむあらためてきむこうりょう單元たんげんみゃく3.2 GHz[2]

參看さんかん

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外部がいぶ链接

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參考さんこう文獻ぶんけん

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  1. ^ そん副本ふくほん. [2008-10-03]. (原始げんし内容ないようそん档于2008-10-12). 
  2. ^ IBM Developerworks - Xenon processor reference. [2007-12-28]. (原始げんし内容ないようそん于2008-01-22).