自從IBM透露Power7的研發(fā)信息以來，外界對于這一占據(jù)小型機市場絕大多數(shù)份額產(chǎn)品的關(guān)注就從未停止過，即使就是產(chǎn)品的發(fā)布日期一項也被演繹出了1月、2月、3月、5月等眾多的版本，這其中，除了1月份發(fā)布的傳聞隨著時間的推移不攻自破之外，其他都無法得到證實，而IBM官方則本著不澄清、不確認、不否定的炒作經(jīng)典原則將關(guān)注者的胃口吊到最高。不過近日，一則刊登在華爾街日報上的廣告終于一泄天機，從廣告語來看，這款被寄予厚望的處理器將會在2月份正式發(fā)布，而更有消息正式具體時間就在2月8日。

 

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Power7 IBM時隔三年再續(xù)經(jīng)典

自從2007年中Power6處理器推出以來，IBM旗下的Power系列這一最為成功RISC架構(gòu)處理器三年來也很少有動作，而在這三年中X86服務(wù)器已經(jīng)發(fā)生了不少的變化，這讓不少人都不禁懷疑起RISC架構(gòu)的的發(fā)展前景，不過，在經(jīng)過了漫長的等待之后，IBM新一代的Power7即將迎來發(fā)布的一刻，而從早先透露的各項參數(shù)來看，Power7仍然是CPU中的王者。

與上一代的Power6處理器相比，新一代的Power7在制程工藝、內(nèi)部架構(gòu)與運算速度與之前的產(chǎn)品相比都有很大的提升，與之前Power6處理器65nm的制程工藝相比，Power7采用了IBM研發(fā)的45nm SOI銅互聯(lián)工藝制程，新工藝使得Power7上的晶體管密度有所提高，在567平方毫米的核心面積上容納了12億個晶體管，而此前的Power6則是在341平方毫米的核心面積上容納了近7億只晶體管。而與以往Power處理器不同的是，這一次，Power7是一個單晶片的處理器，這也是Power7的一大特點。

 

Power7芯片結(jié)構(gòu)

Power7如此多的晶體管數(shù)量自然為其帶來了更加強勁的性能，其擁有了8個計算核心，這與Intel即將發(fā)布的多路X86處理器Nehalem-EX相同，不過二者不同的是，Power7具有4個同步多線程能力，也就是說，Power7同時具有32個線程的處理器能力，而與之相比Nehalem-EX僅具有16個線程的處理能力，而Power7的處理能力自然也不是雙核心的Power6處理器所能比擬的。

而除了多核心帶來的運算性能優(yōu)勢之外，Power7的每個核心結(jié)構(gòu)也非常復(fù)雜，其每個核心都具有12個相對獨立執(zhí)行單元，包括兩個整數(shù)單元、一個十進制整數(shù)單元、四個向量/標(biāo)量擴展浮點單元、四個存取單元和一個條件寄存器/分支單元等。

 

Power7計算單元結(jié)構(gòu)

Power7處理器的緩存設(shè)計也是頗具特色，其采用了三級緩存設(shè)計，其中一級緩存和二級緩存為每個運算核心獨占，每個核心的一級緩存都包括32KB的指令緩存和32KB數(shù)據(jù)緩存，另外每個核心擁有256KB的二級緩存。與一級與二級緩存不同，Power7的三級緩存屬于共享緩存，共32MB。而就在這32M的三級緩存也分為兩個層次，其中有4MB的緩存因為擁有其他三級緩存1/5的延遲時間而可以被視作是特殊的緩存層，介于二級與三級緩存之間。

Power7處理器擁有出色的I/O性能，其集成有兩個四通道的內(nèi)存控制器，可以連接DDR3內(nèi)存。Power7持續(xù)內(nèi)存帶寬100GB/s，SMP帶寬360GB/s，整個芯片總帶寬高達590GB/s。

要說Power7唯一的缺憾就是其主頻并不太高，與Power6最高5GHz的處理器主頻相比，Power7的主頻在3GHz到4GHz之間，這主要是由于Power7采用了亂序執(zhí)行架構(gòu)，而Power6則是采用的順序執(zhí)行架構(gòu)，兩種架構(gòu)各有千秋，順序執(zhí)行架構(gòu)由于結(jié)構(gòu)簡單往往能夠獲得較高的運行頻率，但是在執(zhí)行效率上，亂序執(zhí)行架構(gòu)卻往往占有優(yōu)勢，這也是Power7可以實現(xiàn)4個同步多線程的原因所在。

據(jù)IBM官方的消息，Power7處理器在性能上與Power6相比有著大幅度的提升。比如整數(shù)型工作負荷（integer workloads）的對比應(yīng)用測試證實每個核心都有著大約20%的性能提升，而從整個芯片上來看性能差達到四至五倍。

而在功耗方面，IBM從競爭對手那里也借鑒了一些改善功耗性能的創(chuàng)新方法，全新的Power7處理器引入了兩種低功耗模式，分別為小憩和休眠模式（nap and sleep）。動態(tài)頻率和電壓自調(diào)整。此外turbo模式能夠提升10%的性能，功耗封頂。從目前流傳較廣的消息來看，Power7處理器的功耗應(yīng)該與當(dāng)前的Power6保持在同一水平(100-190W)。

Tukwila 新一代“安騰”再戰(zhàn)RISC

與IBM的Power處理器一樣，英特爾旗下的安騰（Itanium）處理器也已經(jīng)經(jīng)過了三年的蟄伏期，安騰這一最初被設(shè)計來取代X86架構(gòu)的處理器最終由于市場的選擇不得不不斷向高端小眾市場位移，直接面對來自IBM的Power系列處理器和SUN的UltraSPARC系列處理器的直接競爭�，F(xiàn)在由于甲骨文收購而顯得前途不很明朗的UltraSPARC處理器銷量持續(xù)下滑，為安騰的發(fā)展的帶來了良好的契機，現(xiàn)在安騰的出貨量已經(jīng)超過了UltraSPARC，不過其要想與Power系列比肩還需要一段時間，據(jù)目前流傳的數(shù)據(jù)來看，安騰的出貨量大概占Power系列的50%左右。

而就在近日，趕在Power7正式發(fā)布的前夕，英特爾搶先宣布了新的Tukwila核心的Itanium服務(wù)器處理器出貨的消息，這一產(chǎn)品此前已經(jīng)多次跳票，最初英特爾的計劃是在2008年發(fā)布，但是由于多方原因推遲到了2009年低，但是為了增加對于DDR3的支持而推遲到了2010年。

 

Itanium處理器

與英特爾自己的至強系列處理器相比，安騰的發(fā)展要滯后的多，這直接體現(xiàn)在處理器的制程工藝上，今年年中，英特爾將發(fā)布32nm制程的至強雙路處理器，而于此形成鮮明對照的是今年發(fā)布的代號為Tukwila的Itanium處理器使用的仍然是65nm的制程工藝，也許這就是一再跳票的后遺癥，現(xiàn)在推出的產(chǎn)品仍然是基于數(shù)年前的基礎(chǔ)。不過雖然制程比較落后但該處理器的晶體管密度卻不低，其在699平方毫米的核心面積上安置了20億個晶體管，密度比起45nm的Power7還要高。

 

Tukwila核心Itanium芯片結(jié)構(gòu)

在這20億個晶體管中，包括了4個運算核心以及三個級別的緩存等單元，與Power7不同，Tukwila核心的Itanium處理器采用了順序執(zhí)行架構(gòu)，這使得其運行效率要低于Power7，Tukwila安騰具有同步雙線程運算能力，也就是說該處理器可同時運行8個線程，另外令人遺憾的是，Itanium主頻不高的弊病在這一代的身上并沒有得到解決，最高1.86GHz的運行主頻很難與Power7相比。

在緩存的設(shè)置上，Tukwila安騰與Power7也有不同，雖然都采用了三級緩存的設(shè)計，不過Tukwila的三個級別緩存都是采用的單核心獨占的方式，每一個核心擁有16K的一級指令緩存和16K的一級數(shù)據(jù)緩存、512K的二級指令緩存和512K的二級數(shù)據(jù)緩存、另外還有6M的三級緩存，總的片上緩存在30M左右。

 

Tukwila核心Itanium緩存設(shè)置

而在I/O性能上，Tukwila安騰顯然借鑒了英特爾在至強處理器上的做法，4個“全”QPI鏈接和2個“半”QPI鏈接，處理器之間的峰值帶寬可達到每秒96GB，同時Tukwila安騰與Power7類似地安排了兩個四通道內(nèi)存控制器，峰值內(nèi)存帶寬達到每秒34GB。

據(jù)英特爾官方表示，新的安騰將比上一代90nm制程的雙核心Montvale安騰處理器性能提高一倍。

而在功耗上，目前得到的消息是Tukwila安騰將會有兩個版本，其中耗電量最高的將為185瓦，而另外英特爾也會推出一款低電壓版本的Tukwila安騰處理器，功耗將為130W，但主頻僅為1.1GHz。

總結(jié)

從上面的對比不難看出，新一代安騰處理器在制程、結(jié)構(gòu)、運算性能等方面與Power7相比還存在著一定的差距，英特爾利用安騰搶占RISC市場的征程還很長，至少不是這一代，而Power系列處理器最成功的RISC稱號還將延續(xù)不短的時間。

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