大型机的处理器
我们接下来打开MCM这个非常有IBM特色的“心脏”。
z196中用到的是当今世界上单线程性能最快的微处理器——主频高达5.2GHz。上图是IBM Poughkeepsie 的技术人员Asia Dent正在测试两个多芯片模块(MCM),它们将分别驱动IBM 全新zEnterprise系统。
每个MCM中最多有6颗4核芯设计的微处理器芯片(PU),也就是上面提到的处理器单元。另外,MCM中还有两个SC(存储控制)芯片,构成由6个PU共享的192MB L4级缓存,每一个模块每秒可执行500亿条指令,其结构如下图所示。依据型号不同,每台z196中最多有20个或24个PU。
下面我们看看PU里的结构布局,如下图所示:
每个PU中有14亿晶体管,有4个内核及L1、L2和L3缓存,每个核中有6个类RISC的执行单元:2个整数单元、2个加载/存储单元、1个二进制浮点单元和1个十进制浮点单元,其内部结构如下图所示:
内核结构示意图
可见,PU(处理器单元,processor unit)即是我们通常理解的处理器。据了解,z196所使用的PU的特点在于,使用45纳米工艺,采用超标量体系统结构(superscalar)和乱序指令执行(out-of-order instruction execution)设计,能够获得比其他类型服务器更高的可用性和性能。