POWER8

POWER8 — семейство суперскалярных микропроцессоров с архитектурой POWER, представленное компанией IBM в августе 2013 года на конференции Hot Chips. Производятся по техпроцессу 22 нм, имеют тактовые частоты от 2,5 до 5 ГГц, содержат 6 или 12 ядер.

POWER8
Центральный процессор
Производство	2013
Разработчик	IBM
Производитель
Наборы инструкций	POWER
Разъём
Ядра
POWER7 POWER9

Системы на базе POWER8 выпускаются с июня 2014 года.^[1] Впервые IBM предложила лицензирование высокопроизводительного ядра архитектуры POWER.^[2] Устройство микропроцессоров будет доступно для покупки другими компаниями, входящими в OpenPOWER, в начале 2015 года.^[3]

Особенности

POWER8 разработан как микропроцессор с расширенной поддержкой многопоточности. Так, каждое ядро POWER8 имеет аппаратную поддержку одновременного исполнения до 8 потоков, следовательно, 12-ядерный микропроцессор поддерживает до 96 потоков (технология SMT8, аналог Intel Hyper-threading). В процессоре используется значительное количество eDRAM памяти в качестве кэшей (как на пластине процессора, так и вне её). На каждое ядро выделены кэши L1 размером 64 и 32 КБ (данные и инструкции), кэши L2 размером 512 КБ; процессор также имеет общий кэш L3 размером 48 (6-ядерные модели) или 96 МБ (12-ядерные модели). Кэш-память четвёртого уровня L4 не включена в кристалл CPU, но её достаточно много — до 128 МБ. В процессор встроены высокопроизводительные контроллеры памяти (DDR3/DDR4) и системных каналов ввода-вывода (CAPI port на основе PCI Express 3.0^[4][5], в том числе для подключения ASIC, FPGA, GPU^[6][7]). Питанием процессора управляет встроенный микроконтроллер на базе PowerPC 405 с 512 килобайтами SRAM памяти, настраивая 1764 встроенных регуляторов напряжения.^[8][9]

Корпорация IBM впервые обнародовала подробности ^{[когда?]} о 12-ядерном процессоре POWER8, который по производительности опережает чип POWER7 примерно в 2 раза. POWER8 используется в суперкомпьютере IBM Watson. Процессор Power8 будет поддерживать до 1 терабайта оперативной памяти, а скорость обмена данными с памятью составит до 230 Гбайт/с^{[источник не указан 3052 дня]}.

Для многих видов нагрузок процессор POWER8 показывает прирост производительности в 2-3 раза по сравнению с предыдущим процессором POWER7.^[10] Максимальная производительность при обработке чисел двойной точности оценивалась в 290 ГФлопс, одинарной точности — 580 GFLOPS^[11] (8 операций DP ил 16 операций SP за такт на ядро при использовании FMA^[12]).

Производится по техпроцессу 22 нм по технологии кремний на изоляторе с 15 слоями металлизации. 12-ядерный вариант содержит 4,2 миллиарда транзисторов^[13] и имеет площадь кристалла в 650 мм². 6-ядерный вариант меньше — всего 362 мм².^[1]

См. также

• POWER
• POWER6
• POWER7
• POWER9

Примечания

1. IBM POWER8 — Announce / Availability Plans  (неопр.). Дата обращения: 9 августа 2014. Архивировано из оригинала 24 мая 2014 года.
2. You won’t find this in your phone: A 4GHz 12-core Power8 for badass boxes  (неопр.). Дата обращения: 29 сентября 2017. Архивировано 24 мая 2018 года.
3. Non-IBM Power8 servers, chips to appear early next year  (неопр.). Дата обращения: 9 августа 2014. Архивировано 14 октября 2014 года.
4. IBM’s new Power8 doubles performance of Watson chip  (неопр.). Дата обращения: 9 августа 2014. Архивировано 1 февраля 2018 года.
5. IBM Power8 Processor Detailed — Features 22nm Design With 12 Cores, 96 MB eDRAM L3 Cache and 4 GHz Clock Speed  (неопр.). Дата обращения: 9 августа 2014. Архивировано 7 декабря 2013 года.
6. Altavilla, Dave Nvidia Unveils Tesla K40 Accelerator And Strategic Partnership With IBM  (неопр.). forbes.com. Forbes (18 ноября 2013). Дата обращения: 18 ноября 2013. Архивировано 21 ноября 2013 года.
7. Timothy Prickett Morgan (2014-10-02). "IBM Accelerates Power8 Clusters With GPUs, FPGAs, And Flash" (англ.). EnterpriseTech. Архивировано 2 июля 2016. Дата обращения: 7 августа 2016.
8. The Good Kind Of Regulation  (неопр.). Дата обращения: 9 августа 2014. Архивировано 1 февраля 2018 года.
9. L’américain présente son dernier processeur pour serveurs, 2,5 fois plus puissant que le précédent Power7+.  (неопр.) Дата обращения: 9 августа 2014. Архивировано 1 февраля 2018 года.
10. IBM’s Watson could get even smarter with Power8 chip  (неопр.). Дата обращения: 9 августа 2014. Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 года.
11. Jun Doi. Early Performance Evaluation of Lattice QCD on POWER+GPU Cluster (англ.). The 33rd International Symposium on Lattice Field Theory (18 июля 2015). — «POWER8 .. Number of CPU cores: 12 cores..Clock frequency 3.02 GHz.. Performance per socket 289.92 GFlops(double)/579.84 GFlops(Single).. POWER8 processor core has 2 SIMD floating point units which calculates 2 FMA operations per cycle for double precision, and 4 FMAs for single precision.» Дата обращения: 7 августа 2016. Архивировано 20 сентября 2016 года.
12. Alex Mericas. Performance Characteristics of the POWER8™ Processor (англ.). HotChips 26 (2014). — «POWER8 Vector/Scalar Unit (VSU) .. Binary Floating Point 8 DP Flops/cyc 16 SP Flops/cyc». Дата обращения: 7 августа 2016. Архивировано 23 апреля 2016 года.
13. POWER8: A 12-core server-class processor in 22nm SOI with 7.6Tb/s off-chip bandwidth  (неопр.). Дата обращения: 9 августа 2014. Архивировано 9 ноября 2014 года.

Ссылки

• POWER8 Overview, IBM Power Systems (PDF)