GÜÇ4 - POWER4

GÜÇ4
Genel bilgi
başlatıldı 2001
Tarafından tasarlandı IBM
Verim
Maks. CPU saat hızı 1,1 GHz - 1,9 GHz
önbellek
L1 önbellek 64+32 kB/çekirdek
L2 önbellek 1,41 MB/çip
L3 önbellek 32 MB kapalı çip
Mimari ve sınıflandırma
Min. özellik boyutu 180 nm ila 130 nm
Komut seti PowerPC (PowerPC v.2.00/01)
Fiziksel Özellikler
çekirdekler
Tarih
selefi GÜÇ3 , RS64
Varis GÜÇ5
POWER , PowerPC ve Power ISA mimarileri
NXP (eski adıyla Freescale ve Motorola)
IBM
IBM/Nintendo
Başka
İlgili Bağlantılar
İptal edildi gri , tarihi italik

POWER4 bir olan mikroişlemci tarafından geliştirilen International Business Machines uygulanan (IBM) 64 bit PowerPC ve PowerPC AS komut kümesi mimarileri . 2001 yılında piyasaya sürülen POWER4, POWER3 ve RS64 mikroişlemcilerinin yerini aldı ve RS/6000 ve AS/400 bilgisayarlarında kullanıldı ve AS/400 için ayrı bir PowerPC mikroişlemci geliştirmesi sona erdi. POWER4, tek bir kalıp üzerinde iki çekirdekli çok çekirdekli bir mikroişlemciydi ve bunu yapan ilk gömülü olmayan mikroişlemciydi. POWER4 Chip, piyasada bulunan ilk çok işlemcili çiptir. Orijinal POWER4'ün saat hızı 1.1 ve 1.3 GHz iken, geliştirilmiş versiyonu olan POWER4+ 1.9 GHz saat hızına ulaştı. PowerPC 970 POWER4 bir türevidir.

Fonksiyonel düzen

POWER4 çekirdeğinin mantık şeması
POWER4 işlemcinin mantık şeması

POWER4, üç eşit parçaya bölünmüş birleşik bir L2 önbelleğine sahiptir. Her birinin, döngü başına 32 bayt veri besleyebilen kendi bağımsız L2 denetleyicisi vardır. Çekirdek Arayüz Birimi (CIU), her bir L2 denetleyicisini iki işlemciden herhangi birinde bulunan veri önbelleğine veya talimat önbelleğine bağlar. Önbelleğe Alınamayan (NC) Birim, komut serileştirme işlevlerini yönetmekten ve depolama topolojisinde önbelleğe alınamayan işlemleri gerçekleştirmekten sorumludur. Bir L3 önbellek denetleyicisi var, ancak gerçek bellek yonga dışı. GX veri yolu denetleyicisi, G/Ç cihaz iletişimini kontrol eder ve biri gelen diğeri giden iki adet 4 bayt genişliğinde GX veri yolu vardır. Fabric Controller, hem L1/L2 kontrolörleri için iletişimi hem de POWER4 yongaları {4-yollu, 8-yollu, 16-yollu, 32-yollu} ve POWER4 MCM'ler arasındaki iletişimi kontrol eden veri yolu ağı için ana kontrolördür. İlk Hata Verisi Yakalama için kullanılan İzleme ve Hata Ayıklama sağlanır. Ayrıca Yerleşik Kendi Kendini Test işlevi (BIST) ve Performans İzleme Birimi (PMU) vardır. Açılışta sıfırlama (POR) desteklenir.

Yürütme birimleri

POWER4 , sekiz bağımsız yürütme birimi kullanarak yüksek frekanslı spekülatif sıra dışı yürütme yoluyla süperskalar bir mikro mimari uygular . Bunlar: iki kayan nokta birimi (FP1-2), iki yük depolama birimi (LD1-2), iki sabit nokta birimi (FX1-2), bir şube birimi (BR) ve bir koşullu kayıt birimi ( CR). Bu yürütme birimleri, saat başına sekiz adede kadar işlemi tamamlayabilir (BR ve CR birimleri hariç):

  • her kayan nokta birimi, saat başına bir birleşik çarpma-ekleme işlemini tamamlayabilir (iki işlem),
  • her bir yükleme-depolama birimi saat başına bir talimatı tamamlayabilir,
  • her sabit nokta birimi, saat başına bir talimatı tamamlayabilir.

Boru hattı aşamaları şunlardır:

  • Şube Tahmini
  • Talimat Getirme
  • Decode, Crack ve Grup Oluşturma
  • Grup Gönderimi ve Talimat Sorunu
  • Yükleme-Depolama Ünitesi Çalışması
    • Hit Mağazasını Yükle
    • Hit Yükü Depola
    • Yük Vuruş Yükü
  • Talimat Yürütme İşlem Hattı

Çoklu çip yapılandırması

POWER4 ayrıca , MCM başına 128 MB'a kadar paylaşılan L3 ECC önbelleği ile tek bir pakette dört POWER4 kalıbı içeren bir çoklu çip modülü (MCM) kullanan bir konfigürasyonda geldi .

Parametrikler

POWER4 180 nm@CMOS 8S3 SOI
Saat GHz 1.3 GHz
Güç 115W 1,5 V @ 1,1 GHz
transistörler 174 milyon
Kapı L 90 nm
kapı oksit 2,3 nm
Metal tabaka saha kalınlık
M1 500 nm 310 nm
M2 630 nm 310 nm
M3-M5 630 nm 420 nm
M6(MQ) 1260 nm 920 nm
M7(LM) 1260 nm 920 nm
Dielektrik ~4.2
Vdd 1,6 V

GÜÇ4+

2003 yılında piyasaya sürülen POWER4+, POWER4'ün 1,9 GHz'e kadar çalışan geliştirilmiş bir versiyonuydu. Bu, 184 milyon transistör ihtiva 267 mm ölçülen 2 ve bakır ara bağlantı sekiz tabakaları ile bir 0.13 um SOI CMOS işleminde imal edilmiştir.

Ayrıca bakınız

Notlar

Referanslar