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精彩解析服务器CPU之IBM篇(图)

    IBM,即国际商业机器公司,1914年创建于美国,是世界上最大的信息工业跨国公司,目前拥有全球雇员20多万人,业务遍及150多个国家和地区。

    IBM拥有综合先进技术与结构的全系列产品,包括新一代基于CMOS的并行企业服务器、首次采用64位RISC技术的AS/400高级系列、基于高性能PowerPC604微处理器的新RS/6000系列以及广泛的软件和网络产品等。在复杂的网络管理、系统管理、密集型事务处理、庞大数据库、强大的可伸缩服务器、系统集成等方面,IBM具有强大的优势。

    PowerPC 中的 PC 代表 performance computing。PowerPC 源自于 POWER 体系结构,在 1993 年首次引入。与IBM 801 类似,PowerPC 从一开始设计就是要在各种计算机上运行:从靠电池驱动的手持设备到超级计算机和大型机。

    20世纪90年代,IBM、Apple和Motorola共同开发了PowerPC,这款RISC架构的芯片的主要特点是可伸缩性好、方便灵活。第一代PowerPC代号为601,采用了0.6微米的生产工艺,晶体管的集成度接近300万个。1998年,铜芯片问世,开创了一个新的历史纪元。2000年,IBM开始大批推出采用铜芯片的产品,如RS/6000的X80系列服务器产品等。铜技术的诞生使CPU的生产工艺达到了0.2微米的水平,单芯片集成度达到2亿,大大提高了服务器产品的运算性能。


    PowerPC 600 系列

    PowerPC 601 是第一代 PowerPC 系列中的第一个芯片。它是 POWER 和 PowerPC 体系结构之间的桥梁,其与 POWER1 的兼容性比以后的 PowerPC 都要好(甚至比 POWER 同一系列的芯片还要好),同时它还兼容 Motorola 88110 总线。PowerPC 601 的首次面世是在 1994 年最早的 PowerMac 6100 中,其主频为 66 Mhz。这条产品线中的下一个芯片是 603,它是一个低端的核心,通常在汽车中可以找到。它与 PowerPC 603 同时发布,当时 PowerPC 604 是业界最高端的芯片。603 和 604 都有一个“e”版本(603e 和 604e),该版本中对性能进行了改善。最后,第一个 64 位的 PowerPC 芯片,也是很高端的 PowerPC 620 于 1995 年发布。

    PowerPC 700 系列

    首次面世是在 1998 年,PowerPC 740 和 PowerPC 750 与 604e 非常类似 ,有些人会说他们是同一个 600/700 系列的成员。PowerPC 750 是世界上第一个基于铜的微处理器,当它用于 Apple 计算机时,通常称为 G3。它很快就被 G4(或称为 Motorola 7400)所取代了。32 位的 PowerPC 750FX 在 2002 年发布时其速度就达到了 1GHz,这在业界引起一片哗然。IBM 随之在 2003 年又发布了 750GX,它带有 1MB 的 L2 缓存,速度是 1GHz,功耗大约是 7 瓦。

    PowerPC 900 系列

    64 位的 PowerPC 970,这是 POWER4 的一个单核心版本,可以同时处理 200 条指令,其速度可以超过 2GHz,而功耗不过几十瓦。低功耗的优势使其一方面成为笔记本和其他便携式系统的宠儿,另一方面又成为大型服务器和存储设备的首选品。它 64 位的处理能力和单指令多数据(SIMD)单元可以加速计算密集型的应用,例如多媒体和图形。这种芯片用于 Apple 的桌面系统、Xserve 服务器、图像系统以及日益增长的网络系统中。Apple Xerve G5 是第一个装备 PowerPC 970FX 的机器,这是第一个采用应变硅和绝缘硅技术制造的芯片,可以只需更低的功耗就实现更高的速度。

    PowerPC 400

    这是 PowerPC 处理器中的嵌入式系列产品。PowerPC 的灵活性体系结构可以实现很多的专用系统,但是从来没有其他地方会像 400 系列一样灵活。从机顶盒到 IBM 的“蓝色基因”超级计算机,到处都可以看到它的身影。在这个系列的一端是 PowerPC 405EP,每个嵌入式处理器只需要 1 瓦的功耗就可以实现 200 MHz 的主频;而另一端是基于铜技术的 800 MHz 的 PowerPC 440 系列,它可以提供业界最高端的嵌入式处理器。每个子系列都可以专用,例如,PowerPC 440GX 的双千兆以太网和 TCP/IP 负载加速可以减少报文密集型应用对 CPU 的占用率 50% 以上。大量的产品都是在对 PowerPC 400 系列的核心进行高度修改而构建的,其中“蓝色基因”超级计算机就在每个芯片中采用了两个 PowerPC 440 处理器和两个 FP(浮点)核心。

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