POWER8的简介

POWER8是IBM POWER7的继任者。

2010年Power 7发布之后IBM便一直没有什么大动作，面对Intel的大军压境，IBM不拿出点真本事是不行了。在2013年8月26号举行的Hot Chip会议上，IBM终于正式发布了新一代Power 8处理器，规格堪称无敌，毕竟IBM现在已经不玩什么低端产品了，Power 8是专为云计算服务器而生的。2010年发布的Power 7处理器采用的还是45nm制造工艺，而今年的Power 8处理上IBM直接跳过了30nm的阶段，直接使用了22nm SOI工艺进行制造，但由于其芯片的规格实在是太强大的，因此其核心面积依然达到了650mm²，相比之下，上代Power 7处理器的核心面积也不过是567mm²而已。具体规格方面，Power 8处理器最大为12核心设计，超线程技术从上代产品的4-Way SMT提高到了8-Way SMT，也就说其最大能够支持96线程，即便是Intel也只能对此望洋兴叹了。12颗核心共享96MB的三级缓存，另外还可以使用128MB的eDRAM四级缓存，但四级缓存并没有封装在处理器内部。单核方面，每颗核心拥有64K的数据缓存、32K的指令缓存以及512K的二级缓存，包含有16个执行单元，分别是2个FXU、2个LSU、2个LU、4个FPU、2个VMX、1个Crypto、1个DFU、一个CR以及一个BR。相比Power 7系列来说单线程性能最大提升60%，内存方面，Power 8总带宽高达230GB/s，同时支持事务性内存，支持Crypto&内存扩展，另外还支持PCI-E 3.0技术。功耗管理方面，Power 8处理器和Haswell有些相似，在芯片内部直接集成了VRM模块，支持内部功耗控制。

POWER的历史可以追溯到IBM 801处理器体系结构之前，大约1975年前后在IBM公司的T.J.Watson研究中心，John Cocke和同事们研究有关电话呼叫转换的课题，这一课题中有一个目标是要求设计一款处理器，它能够在每个时钟周期内执行一条指令，从而在尽可能短的时间内处理尽可能多的电话呼叫，实现的这个处理器体系结构后来被称之为IBM 801。IBM 801几乎是第一个精简指令系统处理器，大约120条指令，相比原有的CISC（复杂指令系统）处理器，不仅处理能力有了巨大的提升，而且功耗也更小，设计及制造成本也更低。1986年IBM推出的PC RT是第一台基于801处理器的商用计算机。

也是在1986年前后，John Cocke进入位于美国Austin到America项目中继续进行CPU体系结构方面的研究，这一项目的成果成为今天的POWER/PowerPC体系结构的基础。由于在RISC和编译器优化方面的杰出贡献，John Cocke获得了1987年的图灵奖。

POWER1——第一代的POWER处理器，诞生于1990年2月，随着IBM的RS/6000系列计算机系统发布。

POWER2——于1993年11月发布，并在当时成为性能最高的处理器。

POWER3——于1998年发布，POWER3以及随后的POWER系列处理器均全部实施了64-bit PowerPC架构，并都不再支持更早之前的旧POWER指令集架构（ISA)，包括PowerPC指令集架构或任何POWER2所追加延伸的指令，如lfq或stfq等，都不再具备与支持。

POWER4——于2001年发布，POWER4是第一款频率超过1GHz的POWER处理器。POWER4实现了POWER ISA v.2.00。

POWER5——于2004年发布，POWER5是一款双核处理器，并在逻辑上实现了4核心运算。

POWER6——于2007年5月发布，POWER6采用了65纳米工艺设计。摒弃了乱序运算单元，而采用顺序运算的流水线设计，其最高运行频率达到了恐怖的5GHz，对应POWER ISA v.2.03。

POWER7——于2010年2月发布，POWER7采用了45纳米的SOI工艺设计。运行频率介于 3.0GHz 到 4.25GHz 之间。每个处理器集成4、6或者8核心，且每核心可以采用4路SMT线程，且由于芯片同时集成了SRAM和DRAM工艺，L3缓存最高可达32M，对应POWER ISA v.2.06。

POWER8——2013年8月26号发布，Power 8是专为云计算服务器而生的。Power 8处理器最大为12核心设计，超线程技术从上代产品的4-Way SMT提高到了8-Way SMT，也就说其最大能够支持96线程，即便是Intel也只能对此望洋兴叹了。12颗核心共享96MB的三级缓存，另外还可以使用128MB的eDRAM四级缓存，但四级缓存并没有封装在处理器内部。

单核方面，每颗核心拥有64K的数据缓存、32K的指令缓存以及512K的二级缓存，包含有16个执行单元，分别是2个FXU、2个LSU、2个LU、4个FPU、2个VMX、1个Crypto、1个DFU、一个CR以及一个BR。相比Power 7系列来说单线程性能最大提升60%。

内存方面，Power 8总带宽高达230GB/s，同时支持事务性内存，支持Crypto&内存扩展，另外还支持PCI-E 3.0技术。

功耗管理方面，Power 8处理器和Haswell有些相似，在芯片内部直接集成了VRM模块，支持内部功耗控制。