IBM POWER的前世今生

POWER设计来源于早期的801 CPU，被人们广泛认为是首个真正的RISC处理器设计。801用于IBM硬件内的很多应用中。

IBM POWER历史家族图谱

在发布PC/RT的同时，IBM开发了America计划，旨在设计当时市场中最强大的CPU。他们的主要兴趣是解决801设计中的两个难题：801要求所有指令必须在一个时钟周期内完成，其中不包括浮点指令；尽管解码器被认为是这些单周期操作的一个副作用，但是并不使用超标量体系结构。

浮点是America计划的一种重点，IBM能够利用80年代初期开发的新算法，它支持64位双精度运算，在一个周期内可以分成多个部分。该设计的FPU部分与指令解码器及集成部分是分离的，允许解码器同时发送指令到FPU和ALU执行单元。IBM通过一种复杂的指令解码器做到这一点，该解码器可以获取一个指令，解码其他指令，然后同时将指令发送到ALU和FPU，因此它称为首个在使用中的超标量CPU设计。

801是一个简单的设计，对其简化性的过校正导致POWER设计要比大多数RISC ISA更加复杂。例如，POWER（和PowerPC）指令集包括100多个不同长度并且彼此不相同的opcode。相比之下，ARM只有34个指令。

该架构另一个令人感兴趣的特点就是一个将所有地址映射到一个512位空间的虚拟机地址系统。这样，应用就可以在一个32位空间内共享内存，所有程序可能彼此都有不同的32位数据块。