【IT168 专稿】虽然现在标准化、廉价的PC服务器非常流行，但在那些关系到钱财人命的关键领域的数据中心里，如银行，如航空公司，如电信，却运行着大量的小型机服务器，多年来，X86架构一直难以撼动。这主要得益于RISC小型机非常棒的RAS特性——稳定、可靠、安全，这也是为什么今天非X86服务器以5%左右的销量份额却能占据近一半收入份额的原因所在吧。今年是IT168网站成立十周年，值此之际，IT168服务器频道推出了系列回顾性文章，以梳理服务器产业过去的风风雨雨，从而帮助大家对那些如同璀璨明星一样的企业和产品有了一个历史性的认知和把握。本文回顾了IBM POWER处理器自1990年诞生以来其产品技术不断发展变迁的历程。
系列推荐:
POWER是IBM公司开发的一套RISC指令集架构（ISA），是Performance Optimization With Enhanced RISC的缩写。今天，POWER系列处理器被大量地应用于IBM公司的服务器、小型机、工作站和超级计算机里面。
POWER 芯片起源于 801 CPU，是第二代 RISC 处理器。POWER 芯片在 1990 年被 RS 或 RISC System/6000 UNIX 工作站 （之后的eServer 和 pSeries，现在的Power Systems)采用，POWER 的产品有 POWER1、POWER2、POWER3、POWER4、Power5，现在最高端的是 POWER6。主频高达5GHz的POWER6 处理器是目前单个芯片中性能较好的芯片。
RISC的诞生：801计划
早在1974年，IBM启动了一项研发计划，其目标是要构建一个大型的电话交换网络，要求可以满足每秒钟至少处理300个电话的要求。由于每次处理一个电话时需要执行2万条机器指令，同时要保证实时的响应，因此，研发人员认为处理器的速度至少需要达到12 MIPS。在当时的情况来看，这个要求是高得难以想象的。不过，研发人员也认识到，当时的CPU比较复杂，应该可以精简，因此这套机器只需要处理I/O、寄存器间寻址，把数据在寄存器和内存之间进行传输，而并不需要那些特殊的指令来进行大量的数学运算。
这一简单的设计思想，即一次复杂操作的每一步都由单一的机器指令来执行，然后所有指令都要在相同的时间内完成，最终变成了现在大家都熟知的RISC。到1975年，这个电话交换项目甚至没等到原型出来就被取消了。不过，经过那一年前的研发测试，研究人员发现，针对这个项目设计的处理器非常有希望成为一种通用的处理器，因此，处理器的研发工作继续在IBM Thomas J. Watson研究中心的801大楼进行，即“801”计划。
精简指令集（RISC）技术，以指令硬件译码、长度一致的指令集（例如 32位）和相同的指令执行时间（一个时钟周期）为代表的全新设计思想和处理器架构开创了微处理器结构的一片全新天地。由于其优化的指令系统带来的运算速度的提高等优势，使得RISC技术在80年代后期，逐渐在高端服务器和工作站领域中取代了CISC (Complex Instruction Set Computing，复杂指令集计算)成为主流的微处理器设计架构之一(见下表)。
随着RISC架构的提出，各个具备一定技术实力的厂家开始在这个架构的基础上研发出自己的处理器，经过近二十年的发展，生产芯片的厂家经历了各种分分合合，到目前为止，我们见到的主流RISC芯片主要有PowerPC、SPARC、PA-RISC、MIPS等，这些芯片分别由重要的服务器厂商用来作为其高端服务器产品和工作站的核心。几乎无一例外地，各种大型计算机和超级服务器都采用RISC架构的处理器，RISC处理器已经逐渐成为高性能计算机的代名词，这也就是我们平时所指的Unix服务器阵营。下面，我们就和大家一起回顾一下最牛RISC处理器——IBM POWER家族的发展历程。
