IBM z13 (mikroprocesor) - IBM z13 (microprocessor)

z13
Obecná informace
Spuštěno2015
NavrhlIBM
Společný výrobce
Výkon
Max. procesor rychlost hodin5 GHz
Mezipaměti
L1 mezipaměti96 KB I-L1
128 KB D-L1
na jádro
Mezipaměť L22 MB I-L2
2 MB D-L2
na jádro
Mezipaměť L364 MB
sdílené
Architektura a klasifikace
Min. velikost funkce22 nm
Sada instrukcíz / Architektura
Fyzické specifikace
Jádra
  • 8
Dějiny
PředchůdcezEC12
Nástupcez14

The z13 je mikroprocesor od IBM pro jejich z13 sálové počítače, oznámeno 14. ledna 2015.[2] Vyrobeno v GlobalFoundries ' East Fishkill, New York výrobní závod (dříve vlastní závod IBM).[1] IBM uvedla, že je nejrychlejším mikroprocesorem na světě a je přibližně o 10% rychlejší než jeho předchůdce zEC12 obecně výpočet s jedním vláknem,[3] ale podstatně více při provádění specializovaných úkolů.[4]

IBM z13 je poslední server z Systems, který podporuje běh operačního systému v režimu architektury ESA / 390.[5] Všechny 24bitové a 31bitové aplikační programy problémového stavu původně napsané pro spuštění na architektuře ESA / 390 však tato změna neovlivní.

Popis

Čip procesorové jednotky (PU chip) má plochu 678 mm2 a obsahuje 3,99 miliardy tranzistory. Je vyroben pomocí IBM 22 nm CMOS křemík na izolátoru výrobní proces, s použitím 17 kovových vrstev a podpůrnou rychlostí 5,0GHz, což je méně než jeho předchůdce, zEC12.[3][6] Čip PU může mít povoleno šest, sedm nebo osm jader (nebo „procesorové jednotky“ v jazyce IBM) v závislosti na konfiguraci. PU čip je zabalen v jednočipovém modulu, což je odklon od předchozích sálových procesorů IBM, které byly namontovány na velkých vícečipové moduly. Počítačová zásuvka se skládá ze šesti PU čipů a dvou čipů Storage Controller (SC).[3]

Jádra implementují CISC z / Architektura s superskalární, mimo provoz potrubí. Má zařízení související s transakční paměť a nové funkce, například obousměrné simultánní multithreading (SMT), 139 nových SIMD instrukce, komprese dat, vylepšeno kryptografie a logické rozdělení. Jádra mají řadu dalších vylepšení, jako je nový superskalární kanál, design mezipaměti na čipu a korekce chyb.[3]

Roura instrukcí má frontu instrukcí, která může načíst 6 instrukcí za cyklus; a vydat až 10 pokynů za cyklus. Každé jádro má vlastní 96 KB Mezipaměť instrukcí L1, soukromá datová mezipaměť L1 128 kB, soukromá 2 MB Mezipaměť L2 mezipaměť instrukcí a soukromá datová mezipaměť 2 MB L2. Kromě toho je v systému implementována sdílená mezipaměť L3 64 MB eDRAM.[3]

Čip z13 má na palubě vícekanálový DDR3 RAM řadič paměti podpora a NÁLET konfigurace podobná zotavení z chyb paměti. Z13 obsahuje také dva Sběrnice GX a také dva nové řadiče Gen 3 PCIe pro přístup k adaptérům a periferním zařízením hostitelského kanálu.[3]

Vektorové zařízení

Procesor z13 podporuje novou architekturu vektorových zařízení.[7] Přidává 32 vektorových registrů, z nichž každý má 128 bitů; stávajících 16 registrů s plovoucí desetinnou čárkou je překryto na nových vektorových registrech. Nová architektura přidává více než 150 nových pokynů pro práci s daty ve vektorových registrech, včetně celočíselných, plovoucí desetinnou čárkou a datových typů řetězců. Implementace z13 zahrnuje dva nezávislé SIMD jednotky pro provoz na vektorových datech.[8]

Řadič úložiště

Zásuvka pro výpočet se skládá ze dvou shluků. Každý klastr obsahuje tři PU čipy a jeden čip řadiče úložiště (čip SC). Přestože každý PU čip má 64 MB L3 cache sdílenou 8 jádry a dalšími zařízeními na čipu, čip SC přidává 480 MB off-die Mezipaměť L4 sdílené třemi PU čipy. Dva čipy SC přidávají celkem 960 MB mezipaměti L4 na zásuvku. Čipy SC také zpracovávají komunikaci mezi sadami tří čipů PU a do dalších zásuvek. Čip SC se vyrábí stejným 22 nm procesem jako čipy z13 PU, má 15 kovových vrstev, rozměry 28,4 × 23,9 mm (678 mm2), sestává z 7,1 miliardy tranzistorů a běží na poloviční frekvenci čipu CP.[3][6]

Viz také

Reference

  1. ^ A b Systémy IBM získají dýchací místnost díky dohodě s čipy Globalfoundries
  2. ^ „IBM uvádí z13 - nejsilnější a nejbezpečnější systém, jaký byl kdy postaven“. www-03.ibm.com. 2015-01-13. Citováno 2020-05-05.
  3. ^ A b C d E F G „Technický úvod k IBM z13 a IBM z13s“ (PDF). IBM. Březen 2016.
  4. ^ „IBM obnovuje sálové počítače se z13“. Archivovány od originál dne 2017-10-13. Citováno 2015-01-14.
  5. ^ Přizpůsobte funkce serveru z13, který má být na budoucích serverech ukončen
  6. ^ A b J. Warnock; et al. 22nm mikroprocesor IBM System z nové generace. 2015 IEEE International Solid-State Circuits Conference. doi:10.1109 / ISSCC.2015.7062930.
  7. ^ z / Architektura Principy provozu
  8. ^ IBM z Systems Optimalizace procesoru Primer