走近Power8 -芯片技术详解
POWER8 处理器使用IBM 22纳米绝缘硅(SOI)技术。每个处理器芯片649平方毫米,包含42亿个晶体管。
如图所示，芯片包含12核心,两个内存控制器，PCIe Gen3的I/O控制器和一个芯片内互联系统连接所有组件。在不同系统中，会配置6、8、10或12核处理器到服务器。每个处理器核心都有512 KB的L2高速缓存，所有处理器核心共享96 MB的L3嵌入式DRAM(eDRAM)。互联系统还通过处理器模块和主板连接其他扩展处理器DDR3内存以及虚拟I/O设备。POWER8系统使用内存 缓存芯片处理POWER8处理器与DDR3 DDR4内存间的数据交换。同时每个内存芯片还包括一个L4缓存来减少本地内存访问延迟。
POWER8处理器为企业提供的单CPU插槽服务器和多CPU插槽企业服务器。采用SMP架构提供优越的扩展属性。
Multiple-scope一致性协议减少SMP链接操消耗的带宽。
IBM SMP架构高效的支持处理器核心的扩展。多个处理器核心之间没有区别，平等地访问内存、外设、一个操作系统。操作系统管理着一个队列，每个处理器依次处理 队列中的进程。如果两个处理器同时请求访问一个资源（例如同一段内存地址），由硬件、软件的锁机制去解决资源争用问题。
在AIX中，每个处理器依据其物理位置，依次标记为：proc0，proc1，…不同处理器在正常运行的时候没有区别，但是在机器启动的时候，通常由proc0控制引导过程，如果必要，也可以控制系统内核从其他的处理器引导系统。 POWER8处理器的增强功能:
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POWER8内存控制器支持DDR3芯片和DDR4内存内存缓冲区，提升内存交换效率
每个内存板CDIMM提供16 MB L4缓存芯片，降低了本地访问内存的内存延迟，L4缓存的对POWER8处理器上运行的应用程序完全透明。每个POWER8处理器最大支持128 MB的L4缓存。 支持硬件事务内存。
支持芯片上的加速器，包括加密，压缩以及随机数加速器。 自适应电源管理。
POWER8 处理器多核和多线程扩展技术有显著的发展。 SMT（Simultaneous Multi-Thread，并发多线程）POWER8 SMT支持一个CPU内核同时处理8条指令，打开SMT支持（默认）比关闭SMT能提升1倍以上的CPU处理能力。SMT的能力来源于CPU中有许多寄存 器，但是由于CPU通常在每一时间点只能执行一条指令（即使是流水线方式，某个时间点真正执 行占据运算器的也只有一条指令，其他并行执行的指令只能处于解码、寻址等状态），因此大部分寄存器都没有工作，处于闲置。SMT会显著提升以及高频交易的 性能。
走近Power8 -芯片技术详解
