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1980—2009:Power架构发展史

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来源:ZDNet【原创】 2009年11月16日

关键字: IBM Power

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1980:

ü        IBM 发布了第一台基于RISC(精简指令集计算机)架构的原型机。早在上世纪70年代初,基于IBM 科学家 John Cocke的发明,RISC的理念大大简化了计算机操作指令,加快系统运行速度,使得计算机性能得到大幅度提升。如今,RISC架构已经广泛应用于众多工作站和UNIX服务器系统中,并被看作是未来主流的计算架构。

1990:

ü        IBM 推出基于RISC系统、运行AIX V3的新产品线RS/6000(现在称为IBM eServer p系列)。该系统架构后来被称为POWERPOWER1),意为增强RISC性能优化(Performance Optimization With Enhanced RISC)架构。

1991:

ü        IBM和苹果、摩托罗拉公司达成一系列合作协议,内容包括:推出支持苹果 Macintosh个人电脑与IBM网络相连的全新产品;推出面向PC机和低成本工作站的RISC架构PowerPC处理器;形成一个开放的系统环境,保证IBM AIX和苹果Macintosh软件程序在两家公司设计的RISC系统中都能运行。此外,开放的系统环境包括其他一些技术协议。

1993:

ü        IBM 推出可升级的POWER并行系统,这是第一款采用RS/6000技术,基于微处理器的超级计算机。在该系统中,IBM 首次应用多处理器技术,可将复杂密集的任务进行分解,大大加快了计算机的运算速度,开创了业界先河。

ü        IBM和摩托罗拉公司推出PowerPC 601处理器,该处理器是与苹果共同开发的。PowerPC上集成280多万个晶体管,主频为50 MHz

ü        IBM 发布了66 MHz POWER2 处理器,首先应用于RS/6000系统。

1994:

ü        IBM 推出可升级的POWER并行系统 2 (Scalable POWERparallelSP2)。美国康乃尔理论研究中心配备了SP2超级计算机,运行速度高达1360亿次/秒。欧洲粒子物理学实验室(CERN)采用一款64节点、运行AIX系统的IBM SP2,速度位于欧洲前列。

ü        IBM 成功研发出新一代PowerPC 604处理器,其强大的处理性能在批量生产的处理器产品中处于领先地位。IBM 技术人员还推出了业内最快的无损数据压缩芯片,每秒钟能处理40 MB数据。7月,IBM 交付第一百万个PowerPC 601 处理器。

ü        IBM发布首个基于Power 架构的嵌入式控制器PowerPC 403GA

1995:

ü        PowerPC64RISC处理器开始应用于IBM AS/400 操作系统中。

ü        8月,苹果公司推出首款基于Power架构的笔记本电脑 PowerBook 500,它采用IBM PowerPC 603e 处理器。

1996:

ü        IBM 推出全新的32POWER2超级芯片(P2SC),主频达135 MHz ,首先应用于RS/6000系统。基于POWER2 架构的P2SC采用了高密度CMOS技术,单个芯片上集成1500万个晶体管。

1997:

ü        IBM“深蓝超级计算机在经过多局较量后,击败了国际象棋冠军Garry Kasparov深蓝是一款32节点的IBM RS/6000 SP计算机,处理器采用32P2SC,运行AIX操作系统。在比赛期间,深蓝的平均运算速度为每秒1亿2600万步。目前,这台超级计算机被安放在美国华盛顿特区的史密森国家博物馆内。

ü        IBM 为美国国家宇航局提供一款32位的PowerPC微处理器,其运算速度可达每秒3500万次,主要用于火星探测计划。经过洛克希德马丁实验室改造后,最终形成可抗辐射的RAD 6000芯片,植入火星登陆车Sojourner Rover内部的计算机系统中。

1998:

ü        IBM和美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室共同研发的蓝色太平洋超级计算机问世。这台计算机采用PowerPC 604处理器,主频高达332 MHz,系统包含176个节点,最高运算速度为每秒3.9万亿次(比一般台式电脑快1.5万倍),存储容量超过 2.6 TB (是普通PC机的8万倍)。蓝色太平洋一秒钟内的计算量相当于一个人使用计算器连续计算63千年的总和。

ü        IBM 推出世界上第一组基于铜的微处理器 PowerPC 740/750,工作频率为 400 MHz。由于使用了铜芯片技术,处理性能提高了近1/3

ü        全新64POWER3 处理器将POWER2 架构(P2SC) PowerPC 架构相结合,并对技术应用进行了优化。POWER3 的最高运算速度可达每秒200万次,比深蓝所采用的POWER2 超级芯片快出一倍多。

ü        IBM 公布了首个基于Power的嵌入式系统芯片(SoC)内核。不久之后,PowerPC 405 内核也将同其他IP相结合,形成嵌入式SoC微处理器和基于Power的特定应用集成电路(ASIC)解决方案。

1999:

ü        IBM 研究院投资1亿美金开发一种新型的Power架构超级计算机。这种名为蓝色基因的计算机峰值速度超过1 Peta FLOP,比当时最快的超级计算机高出500倍。它将被用来模拟复杂蛋白质的折叠。

ü        自正式推出铜芯片一年后,IBM 交付了第一百万个铜技术PowerPC 芯片。

ü        6月,IBM 发布了第一个基于405内核的系统芯片PowerPC 405GP。下半年,IBM 即推出了再下一代嵌入式PowerPC内核。

ü        IBM与任天堂公司共同宣布了一项价值10亿美元的技术协议,IBM将为任天堂的下一代家庭游戏机GAMECUBE提供增强版PowerPC 芯片。新产品性能将超出任何其他家庭游戏系统,为玩家呈现更佳的图像效果和更逼真的动作画面。

ü        IBM 勾画了一项雄心勃勃的战略——向通信行业供应芯片,首先将其芯片技术卖给Cisco Systems公司,同时采取若干步骤向那些生产制造交换机、路由器和其他通信设备的公司展示IBM在供应微处理器和其他部件方面的突出能力。

2000:

ü        IBM 宣布将高速PowerPC 处理器与电视机顶盒(STB)组件一起整合到一个单芯片系统上,从而在系统性能、价格和设计等方面为机顶盒厂商带来竞争优势。该单芯片系统拥有众多的先进应用,并能帮助三星等公司灵活应对不断变化的客户需求。

ü        IBM RS/6000更名为IBM eServer p系列。

2001:

ü        IBM 新一代超机计算机“ASCI White”在美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室投入使用,运算速度高达每秒12.3万亿次,主要用于模拟核爆炸试验。作为美国国家核安全管理局 (NNSA)提高战略运算能力计划(ASCI)的组成部分,该系统强大的运算能力可以在不到1分钟时间内处理地球上每个人发出的一次互联网操作请求。

ü        在经过5年潜心研发后,IBM推出世界上最强大的UNIX服务器—eServer p690“Regatta”)。新系统基于先进的POWER4处理器,集成了多项主机技术。由多台p690服务器连接而成的超级计算机拥有1000多个 POWER4处理器,能够完成最为复杂的运算任务。

ü        索尼电脑娱乐公司(SCEI)、IBM和东芝共同宣布了多项计划,为在新兴宽带时代使用的设备进行领先芯片架构的研发。产品代号为”Cell”的新的微芯片采用世界上最先进的研究技术和芯片制造技术,采用比0.10微米还小的工艺——比人的头发细1000倍。这样将制造出比IBM深蓝超级计算机还要强大,耗电很低,能够以超高速度接入宽带互联网的消费者电子设备。

2002:

ü        IBM 推出64位PowerPC 970处理器, 这款高性能产品可应用于普通台式机、入门级服务器等多种环境中。64位的PowerPC 970芯片基于POWER4服务器架构,采用独特的单指令多数据流(SIMD)单元,拥有超强处理性能。此外,它还采用了“Elastic I/O”内部总线结构,这是业界最快的处理器总线之一。

ü        IBM 推出速度更快的POWER4+ 。截至2003年,POWER4+ 已经应用于全部pSeries产品线。

ü        IBM 推出32路eServer iSeries 890服务器,其处理性能为 i840的两倍,采用1.3 GHz POWER4 处理器,单个芯片上集成了1亿7400万个晶体管。

ü        IBM 推出嵌入式PowerPC 440GP 和PowerPC 440GX 处理器,主要运行嵌入式网络和存储应用。PowerPC 440GX拥有TCP/IP负载加速功能,在全部的5项EEMBC基准测试中得分均高于任何其它的“单芯片系统”处理器。

2003:

ü        IBM 宣布一个有关32位嵌入式PowerPC 内核的公开授权计划。

ü        IBM和苹果公司联手推出世界上第一款64位台式机处理器—PowerPC G5,工作频率达2.0 GHz。苹果公司称新的Power Mac G5电脑是“世界上最快的个人电脑”。

ü        IBM 宣布推出划时代的“Blue Gene/L”原型机。这款超级计算机尺寸仅相当于30英寸彩电大小,它的问世将为科学界和IT业发展带来深远影响。最终版“Blue Gene/L”超级计算机将于2005年诞生,占地面积相当于半个网球场,总共包含65536个节点(PowerPC)和64个机架,预计其峰值速度将达到360 Tera Flops。

ü        IBM 宣布eServer pSeries 630将采用POWER4+ 处理器。等到eServer pSeriesp615发布后,POWER4+ 已经应用于全部pSeries产品线。

ü        IBM 推出首款采用64位PowerPC技术的刀片服务器BladeCenter JS20,扩大了客户的选择范围,提高投资回报率,实现快速经济的计算性能扩展。

ü        IBM 推出全新的PowerPC 750GX。与 PowerPC 750相比,新产品的二级缓存扩大了一倍,由原先的512KB变为1MB。

2004:

ü        IBM宣布开发出一种制造低功耗、高性能微处理器的新方法,首次把绝缘硅(SOI)、应变硅和铜制程三种技术工艺结合在一起。64位PowerPC 970FX成为首款采用新技术生产的处理器产品,并在业内评选中荣获大奖。

ü        IBM 交付第4000台eServer p690服务器,该产品基于POWER 架构,是世界上最受欢迎的UNIX服务器。

ü        IBM发布“Power Everywhere”战略,围绕POWER架构开展一系列合作计划,并建立POWER技术创新社区。从全球最强大的企业系统、超级计算机到普通游戏机、嵌入式设备,POWER架构已经广泛应用于各类产品中。

ü        索尼公司宣布取得IBM Power处理器架构授权。索尼表示,POWER产品丰富的功能和低功耗、高性能的特点将使其成为客户设备的首选。

ü        IBM 推出业界首款基于Power 架构的刀片服务器—eServer BladeCenter JS20。

ü        IBM 在全球范围内建立Power架构中心,为客户设计POWER系统提供支持。

ü        IBM 推出一项创新的软件技术,帮助客户开发先进的Power 架构处理器,并对设计流程进行整合,以实现更快速、更经济的研发目标。

ü        IBM 正式发布新的eServer i5服务器,这是世界上第一台采用POWER5处理器的服务器产品。具有划时代意义的POWER5是IBM有史以来最强大的64位处理器。

ü        IBM推出基于POWER 5处理器的OpenPower 720服务器,相对于HP和Sun的入门级 UNIX和Linux 系统而言,这款Linux专用服务器有着明显的价格优势。

ü        IBM在其developerWorks 网站上(www.ibm.com/developerWorks) 开辟了Power架构技术专区,为众多基于POWER平台的芯片设计人员、验证工程师、嵌入式系统及软件研发人员提供丰富的技术资源。

ü        IBM 推出基于POWER 架构的TotalStorage DS6000 和 DS8000 存储系统。

ü        IBM 推出三款全新的POWER5服务器,树立起高端计算领域的新标准。其中,IBM eServer p5 595、eServer i5 595拥有强大的处理性能和虚拟能力,而32路的IBM eServer p5 590和eServer pSeries p690相比,速度高出45%,价格则降低45%。

ü        在网络设备市场上,Power架构服务器占据了三分之二的市场份额。

ü        自2004年4月以来,已有超过1400名研发人员加入了Power 架构团队。

ü        IBM“Blue Gene/L”超越日本NEC公司的地球模拟器,成为世界上速度最快的超级计算机。在Linpack基准测试中,IBM“Blue Gene/L”系统的性能达到360Tera Flops,刷新了地球模拟器在2002年创造的35.86Tflop的世界记录。

ü        在全球排名前10位的超级计算机中,共有5台采用了Power 架构,比第二位高出一倍。

ü        IBM 预发布新的高密度POWER5服务器系统—IBM eServer p5 575。该产品可以通过简单的集群方式组成高性能超级计算机,为未来超级计算机的发展指明了方向。

ü        IBM宣布,基于POWER5处理器、运行DB2通用数据库的IBM eServer服务器在TPC-C基准测试中突破了每分钟300万次的处理极限,创造了新的世界纪录。

2005:

ü        10月,IBM发布System p5产品线,采用基于POWER5处理器的增强版——POWER5+处理器,并提供一系列更优化功能。产品一经推出,就打破15项计算领域的世界纪录。

ü        新的POWER5+处理器被称为“片上服务器”(server on a chip),它包括2个处理器,一个高带宽系统交换器,一个更大高速缓存和I/O界面。最新的POWER5+有1.5和1.9GHz两个主频选择,最大72MB板上高速缓存,支持逻辑分区技术,可使System p5为用户提供更强大性能,而占用面积更小。

ü        发布QCM技术,即四处理器内核模块。

2006:

ü        2月,发布破多项记录的System p5中端产品,最大限度满足用户对产品不同定位的需求。截至本次发布,System p5产品所取得的世界记录已经达到70余项,其动力主要来自以全新2.2GHz POWER5+处理器为代表的POWER处理器,和显著提高计算密度的QCM(4内核处理器模块)处理器封装技术,后者可使产品在紧凑空间中成倍增加了计算能力。

2007:

ü        5月,IBM发布了POWER6处理器,POWER6处理器一直领先同行,除性能远超过其它处理器外,崭新的设计及技术更是处理器市场的先锋,技术上领先其它对手2 - 3年。

POWER6最新的技术包括:

ü        突破4GHz主频,最高可达5.0 GHz,续写摩尔定律

•主频达5.0 GHz,现今处理器市场只有POWER6能超越4GHz主频

•集成 >750M个晶体管,采用65纳米加工技术制造,与90纳米工艺相比,在一定的功率下,性能提高了30%

ü        首次内置十进制浮点加速器

•POWER6是第一款在硬件上加入十进制浮点计算的微处理器,大幅度提高10进制浮点运算速度2~7倍

•符合IEEE国际标准,支持C/C++,Java,COBOL等语言编译器

ü        缓存能力大大增加

•二级缓存不再共享,现在POWER6的二级缓存为每CPU 4M,比POWER5大出4倍。

扩充三级缓存:POWER6的三级缓存为32M,设计可支持16条通路,原POWER5为12条通路。

ü        极高带宽

•在5GHz下,每个CPU都有300GB/s的带宽,POWER6的带宽比POWER5+系统增加了一倍。

ü        节能模式(Dynamic Power Saving)

•POWER6新加入Advanced Clock Gating模式,使内核在静止状态时能减低耗电40%,所以能达到与POWER5耗能相当但性能大幅提升。

2008:

ü        4月,IBM 整合了System i 和System p 为客户提供单独的统一服务器产品线Power Systems全新Power Systems服务器集成了业界领先的POWER6 处理器,并可在单一服务器系统上同时支持UNIX®、Linux® 和i 操作系统应用。

ü        操作系统也随之改名为IBM i,i5/OS成为IBM BladeCenter支持的操作系统。

2009:

ü        4月,IBM发布了POWER6+处理器。该处理器由于采用了更为先进的工艺,其性能更好,能效也将更高,更符合当前节能减排的社会趋势。此外,为了配合目前社会变革的需要,POWER6+也强化了虚拟化方面的能力,帮助企业提高服务器的利用率和管理灵活性。

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