頂著“史上最快微處理器”頭銜的 POWER 6，既是 IBM捍衛(wèi)其Unix服務(wù)器王者地位的武器，亦是探索芯片發(fā)展新思路的先鋒。

IBM P系列全球市場(chǎng)及戰(zhàn)略副總裁Scott Handy在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)展示POWER 6處理器，它承載著搶奪客戶，并捍衛(wèi)IBM高端服務(wù)器處理器王者地位的使命。

業(yè)界期待4年之久的POWER 6終于揭開(kāi)了神秘的面紗。5月24日，POWER 6在中國(guó)正式發(fā)布。正如人們之前所預(yù)料的那樣，POWER 6最高主頻達(dá)到了4.7GHz，是目前最快的微處理器。

IBM人津津樂(lè)道于他們新的處理器POWER 6。盡管只是作為芯片業(yè)巨頭英特爾、AMD外的“第三股”力量，IBM卻是高端服務(wù)器芯片上不折不扣的王者。IBM宣稱POWER 6比POWER 5在性能上高出兩倍，而POWER 5目前已經(jīng)是市場(chǎng)上最為優(yōu)秀的高端服務(wù)器芯片之一。

值得注意的是，POWER 6與目前追求“多核”的大環(huán)境似乎背道而弛。當(dāng)然，它的使命不止于此，它瞄準(zhǔn)了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的用戶，并采取了一系列的措施吸引競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的用戶遷移到IBM的平臺(tái)上。POWER 6，既是探索芯片發(fā)展新思路的先鋒，也是IBM捍衛(wèi)其Unix服務(wù)器王者地位的武器。

“內(nèi)核”與“速度”之爭(zhēng)

IBM重新拿起了“頻率”作為POWER 6的殺手锏。最高頻率高達(dá)4.7GHz確實(shí)是目前微處理器最快的速度，是市場(chǎng)主流芯片的兩倍之多。但“速度”已經(jīng)不是芯片廠商所熱捧的概念了，就連曾經(jīng)拋出摩爾定律，聲稱計(jì)算速度18個(gè)月翻一番的英特爾也已經(jīng)轉(zhuǎn)向“多核”。英特爾、AMD等芯片廠商所熱衷的是“內(nèi)核”的競(jìng)賽，越來(lái)越多的制造商開(kāi)始摒棄一貫堅(jiān)持的提速原則，而轉(zhuǎn)而投向多內(nèi)核陣營(yíng)。

其他芯片商是因?yàn)閱尉€程頻率已經(jīng)無(wú)關(guān)緊要，轉(zhuǎn)而追捧“多核”，還是“速度”難以突破，不得已而追求內(nèi)核的增加？

IBM給出的答案是后者?！安⒎窃蕉嗪诵驹胶??！贝笾腥A區(qū)系統(tǒng)部P系列顧問(wèn)李永輝接受記者采訪時(shí)說(shuō)，“一些連貫的應(yīng)用，還有一些響應(yīng)時(shí)間，都是多核處理器難以解決的問(wèn)題?！崩钣垒x說(shuō)，對(duì)單線程頻率速度的追求大量存在于企業(yè)級(jí)的應(yīng)用中。比如數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用、股票市場(chǎng)的交易等等，這些企業(yè)級(jí)應(yīng)用大都與交易有關(guān)。言外之意，IBM認(rèn)為是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手再無(wú)法在速度上取得突破，不得不從另外一個(gè)方向去尋找出路，因?yàn)殡S著單一芯片主頻越來(lái)越高，功耗會(huì)上升，散熱等一系列問(wèn)題難以解決。而POWER 6雖然速度為4.7GHz，是上一代POWER 5處理器的兩倍，但運(yùn)行和散熱所消耗的電能基本相同。

事實(shí)上，IBM在多核心上邁出的步伐比英特爾、AMD等還早。1999年，IBM率先披露了其雙核心POWER 4的研發(fā)計(jì)劃，2001年第二季度，世界上第一個(gè)雙核處理器誕生，那就是POWER 4芯片。但在研發(fā)最新的POWER 6 上，IBM重新把“速度”作為競(jìng)爭(zhēng)的武器，而不追求內(nèi)核的增加。

不過(guò)，IBM聲明并非放棄了對(duì)多核的追求?！笆聦?shí)上我們非常積極?！盜BM POWER系統(tǒng)項(xiàng)目管理副總裁Erich K.Baier說(shuō)。IBM與東芝、索尼共同開(kāi)發(fā)的Cell處理器，即是以多核心為發(fā)展目標(biāo)的芯片，主要用于游戲機(jī)平臺(tái)。“多核的應(yīng)用開(kāi)發(fā)會(huì)考慮放在醫(yī)療研究上，IBM在藍(lán)色基因機(jī)器上也采用了多核的技術(shù)?！奔词故窃赑OWER 6處理器上，新推出的服務(wù)器P570封裝也達(dá)到了2～16路。

幾大芯片廠商在處理器的發(fā)展思路上是否已經(jīng)背道而馳？IBM系統(tǒng)部P系列大中華區(qū)總經(jīng)理葉緯分析說(shuō)，IBM和Sun屬于高端服務(wù)器處理器的“正規(guī)軍”，而英特爾是從PC處理器慢慢發(fā)展延伸到服務(wù)器上的。Sun目前選擇了與富士通的合作，只有IBM專注于POWER架構(gòu)的耕耘。

未來(lái)是繼續(xù)把單核心的“速度”提升，還是打造“多內(nèi)核”？哪一個(gè)是處理器的未來(lái)之路？也許時(shí)間能做出回答。

用戶爭(zhēng)奪戰(zhàn)

在發(fā)布POWER 6之時(shí)，IBM同步發(fā)布了采用POWER 6的服務(wù)器P570。在發(fā)布會(huì)上，IBM多次把POWER 6與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手做比較，聲稱“新的服務(wù)器將更多地瞄準(zhǔn)那些采用低效的HP、Sun和戴爾服務(wù)器的客戶”，火藥味十足。

在Unix服務(wù)器領(lǐng)域，IBM的兩個(gè)主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手分別是采用自家處理器的Sun和使用安騰處理器的HP。

IBM P系列全球市場(chǎng)及戰(zhàn)略副總裁Scott Handy接受采訪時(shí)坦率地說(shuō)，針對(duì)如何奪取競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的用戶，IBM也制定了一些策略。“針對(duì)原先使用Sun和HP平臺(tái)的客戶，IBM成立了遷移工廠(Migration Factory)和大集中工廠（Consolidation Factory）。如果用戶對(duì)遷移到IBM平臺(tái)感興趣，遷移工廠和大集中工廠會(huì)幫助客戶把平臺(tái)遷移到IBM的平臺(tái)上。遷移工廠去年已把430個(gè)客戶遷移到了IBM平臺(tái)上，都是競(jìng)爭(zhēng)友商的客戶，其中超過(guò)80%是從HP、Sun的平臺(tái)上遷移過(guò)來(lái)的?！?/p>

IBM稱，根據(jù)TPC-C性能基準(zhǔn)測(cè)試，IBM新的2～16內(nèi)核服務(wù)器每個(gè)內(nèi)核的性能是HP Superdome服務(wù)器每個(gè)內(nèi)核性能的3倍；POWER 6處理器的速度幾乎是HP服務(wù)器產(chǎn)品線所使用的最新HP Itanium處理器的3倍。IBM新推出的服務(wù)器是世界上最強(qiáng)大的終端整合服務(wù)器， 30臺(tái)SunFire v890服務(wù)器可以整合到新款I(lǐng)BM服務(wù)器的一個(gè)機(jī)架內(nèi)，每年節(jié)約的能源成本將超過(guò)10萬(wàn)美元。

此外，POWER 6另一個(gè)被津津樂(lè)道的功能是實(shí)時(shí)分區(qū)遷移功能（Live Partition Mobility）。憑借實(shí)時(shí)分區(qū)遷移功能（該技術(shù)目前正處于測(cè)試階段，計(jì)劃于今年底正式推出），客戶能夠在不中斷操作的情況下遷移運(yùn)行中的虛擬分區(qū)，而其他競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品則需要對(duì)Unix系統(tǒng)和軟件堆棧進(jìn)行中斷性重啟。IBM是第一個(gè)能夠在更大規(guī)模上幫助客戶優(yōu)化資源使用的廠商，它使管理員能夠把更多數(shù)量的服務(wù)器作為流動(dòng)的資源來(lái)考慮，而不是將每一臺(tái)服務(wù)器看做是完成某一項(xiàng)具體任務(wù)的單一實(shí)體。

IBM的其他部門(mén)也對(duì)POWER 6提供了支持。在服務(wù)方面，IBM全球技術(shù)服務(wù)部宣布將提供實(shí)施、移植和評(píng)估服務(wù)，以幫助客戶縮短規(guī)劃、部署，以及將新的基于POWER 6處理器的System P服務(wù)器集成到生產(chǎn)環(huán)境中。

根據(jù)IDC的數(shù)據(jù)顯示，2006年IBM以32.0%的服務(wù)器銷售額市場(chǎng)份額穩(wěn)居Unix服務(wù)器市場(chǎng)第一，在2006年的第四季度，IBM在Unix服務(wù)器市場(chǎng)上占據(jù)36.3%的份額。但同時(shí)有數(shù)據(jù)顯示，盡管IBM在Unix服務(wù)器上的份額在增長(zhǎng)，但整個(gè)Unix服務(wù)器市場(chǎng)的總?cè)萘繀s在下降。Windows 服務(wù)器的市場(chǎng)總量前年已經(jīng)超過(guò)Unix了。

而對(duì)于x86 Linux平臺(tái)上的用戶，IBM也在今年2月份發(fā)布了一個(gè)中間件的解決方案，幫助用戶從x86的Linux平臺(tái)遷移到IBM的POWER平臺(tái)上?！拔覀兛梢园?68臺(tái)x86的服務(wù)器整合到14臺(tái)刀片服務(wù)器中，實(shí)現(xiàn)同樣的性能。”Scott Handy說(shuō)，這個(gè)策略在第一季度取得了很好的成績(jī)。而對(duì)于在Windows上跑的.NET應(yīng)用的遷移，IBM表示也在做一些工具，幫助客戶能在IBM平臺(tái)上跑Java應(yīng)用。

IBM王位的捍衛(wèi)與挑戰(zhàn)

相關(guān)人士分析說(shuō)，Unix服務(wù)器所使用的處理器，包括IBM的POWER、Sun公司的UltraSPARC和Intel的安騰2等，相應(yīng)的，Unix服務(wù)器市場(chǎng)目前也是三大系統(tǒng)廠商在競(jìng)爭(zhēng): 一是IBM;二是Sun和富士通陣營(yíng);三是安騰陣營(yíng)，包括HP、SGI、Unisys、NEC、Bull和富士通等公司。雖然安騰自6年前誕生以來(lái)表現(xiàn)一直不盡如人意，但從去年開(kāi)始，安騰處理器的銷售取得了較高的增長(zhǎng)，有分析說(shuō)，市場(chǎng)在多年之后，終于準(zhǔn)備接受安騰平臺(tái)了。

2005年，蘋(píng)果電腦宣布從IBM POWER芯片平臺(tái)過(guò)渡到英特爾芯片平臺(tái)時(shí)，英特爾相關(guān)人士曾表示: “IBM芯片的最后一塊陣地就是高端服務(wù)器市場(chǎng)了。”

IBM當(dāng)然不會(huì)就此罷休。IBM稱，POWER系列芯片將被應(yīng)用于更為廣泛的市場(chǎng)，例如微軟和任天堂的下一代游戲主機(jī)。IBM系統(tǒng)部 P系列大中華區(qū)總經(jīng)理葉緯承認(rèn)，當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在專注于提升工藝水平時(shí)，POWER系列芯片的挑戰(zhàn)則是“把量做大”。POWER.org的成員正在不斷地?cái)U(kuò)大，該組織由芯片制造商和軟件開(kāi)發(fā)商組成，旨在將POWER芯片推廣到更多平臺(tái)。

就目前而言，POWER 6處理器除了用于IBM P系列服務(wù)器外，還將用于IBM I系列服務(wù)器和存儲(chǔ)產(chǎn)品中。據(jù)介紹，System I產(chǎn)品將在很多領(lǐng)域繼續(xù)擴(kuò)展，包括中小企業(yè)領(lǐng)域以及一些應(yīng)用領(lǐng)域，此外渠道也在擴(kuò)展。IBM更是對(duì)與索尼和東芝攜手開(kāi)發(fā)的Cell處理器寄予厚望，這款被索尼游戲機(jī)PS3所采用的微處理器芯片產(chǎn)品是基于POWER技術(shù)構(gòu)架打造的，是IBM沖“量”的關(guān)鍵所在。IBM的戰(zhàn)略無(wú)疑是要讓POWER技術(shù)適用于任何市場(chǎng)。

就性能而言，IBM對(duì)第三名安騰2 Montecito處理器似乎不放在眼里。認(rèn)為POWER 5已經(jīng)超過(guò)了安騰2 Montecito。但無(wú)法忽略是的，Intel大大降低了Montecito的價(jià)格，為業(yè)界全面接受安騰2服務(wù)器掃除了價(jià)格上的障礙。Intel將在今年推出采用65nm工藝的Montvale，而更多核的Tukwila也在研發(fā)中。

從某種程度上來(lái)說(shuō)，POWER 6承擔(dān)著捍衛(wèi)IBM在Unix服務(wù)器上王者地位的重任，也是驗(yàn)證“速度”是否依然在微處理器行業(yè)奏效的試金石。

鏈 接:POWER 6的八大亮點(diǎn)

■ 文/劉麗麗

工程師在測(cè)試POSER 6處理器芯片。

從POWER 4到POWER 4+、POWER 5、POWER 5+，再到今天的POWER 6，IBM在芯片的設(shè)計(jì)上都經(jīng)歷了一個(gè)創(chuàng)新而獨(dú)到的技術(shù)路線，那么POWER 6與前幾代處理器相比到底有哪些新的功能、新的特性呢？

POWER 6不僅繼承了前幾代產(chǎn)品的許多特點(diǎn)，還在其他方面也做了重大創(chuàng)新改進(jìn)，IBM技術(shù)專家李永輝給記者一一做了細(xì)致剖析。

第一，主頻大大上升。POWER 6的主頻能達(dá)到4.7GHz的頻率，相比POWER 5最高的主頻2.2GHz幾乎是翻了一倍以上；POWER 5的數(shù)據(jù)傳輸速率是150Gbps，而POWER 6的傳輸速率則達(dá)到了300Gbps。據(jù)悉，POWER 6的芯片是采用IBM的65納米絕緣硅SOI工藝、10層金屬片制造的，與90納米工藝相比，在一定的功率下，性能提高了30%，這主要是由于使用了應(yīng)變硅技術(shù)。

第二，多媒體指令執(zhí)行速度大大加快。因?yàn)樵赑OWER 6芯片內(nèi)部增添了一個(gè)“多媒體加速器”的單元，并且集成了能夠加速多媒體任務(wù)的AltiVec指令集。通過(guò)對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)元素執(zhí)行同一條指令，AltiVec能夠提高處理器的數(shù)據(jù)處理效率，這有助于臺(tái)式機(jī)執(zhí)行音頻和視頻任務(wù)，而服務(wù)器運(yùn)行基因數(shù)據(jù)處理等高性能計(jì)算任務(wù)的效率也會(huì)提高。

第三，在速度與效率大大提升的情況下，功耗仍然較低。IBM十分注重功耗的降低，為確保POWER 6能有一個(gè)較低的功耗，他們也使用了很多新型技術(shù)。李永輝說(shuō)，IBM研究功耗技術(shù)已經(jīng)積累了10年的經(jīng)驗(yàn): 絕緣硅的應(yīng)用使電路漏電變少; 存儲(chǔ)陣列單元使用了與邏輯元件相比較低的電壓，以減少功耗；添加CPU控制單元，可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候關(guān)閉某些部件，比如停滯的CPU，來(lái)降低功耗; 增加電路中銅絲的傳導(dǎo)性，加大對(duì)電的使用率等。

第四，緩存能力大大增加。與前兩代產(chǎn)品一樣，POWER 6著重于系統(tǒng)架構(gòu)事關(guān)重大的大系統(tǒng)環(huán)境。每個(gè)POWER 6微處理器單元(MPU)作為2路單芯片多處理器(CMP)設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，POWER 6的一級(jí)數(shù)據(jù)高速緩存(L1D)增加了一倍，達(dá)64KB，聯(lián)合并行處理也增加到了8路；其340平方毫米的一塊芯片上集成了兩個(gè)同步多線程處理器（雙核心），每個(gè)核心都有自己專用的二級(jí)高速緩存，每個(gè)二級(jí)緩存有4M容量；另外還可以外配三級(jí)全相聯(lián)高速緩存，每個(gè)大小是32MB，因?yàn)樵谔幚砥髦袃?nèi)置了三級(jí)緩存的控制器，所以三級(jí)緩存的響應(yīng)速度也大大加快了。

第五，POWER 6有極高帶寬可提供給處理器。POWER 6有一個(gè)內(nèi)存控制器和MCM（多芯片模塊）內(nèi)的結(jié)構(gòu)線路，從而把I/O頻率從CPU頻率的1/3提高到了1/2。每個(gè)內(nèi)存控制器使用IBM的第三代同步內(nèi)存接口連接到內(nèi)存。POWER 6的系統(tǒng)架構(gòu)完全經(jīng)過(guò)了重新設(shè)計(jì)，比前幾代產(chǎn)品先進(jìn)得多。

第六，POWER 6系統(tǒng)具有極強(qiáng)的可配置性。通常每個(gè)周期傳送8個(gè)字節(jié)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)總線可分成低端系統(tǒng)，每個(gè)周期傳送兩個(gè)或4個(gè)字節(jié)。同樣，兩個(gè)集成的內(nèi)存控制器每個(gè)周期都可以傳送一半的字節(jié)，其中一個(gè)可以完全移除。外部的三級(jí)高速緩存是可選的，或者出現(xiàn)在MCM中，或者出現(xiàn)在外部配置中。

第七，也是最著名的一個(gè)特點(diǎn)——POWER 6能夠用1-9進(jìn)行十進(jìn)制運(yùn)算，這大大滿足了人們的計(jì)算習(xí)慣。IBM的POWER 6實(shí)際上是實(shí)現(xiàn)了二進(jìn)制與十進(jìn)制的并行操作。在POWER 6芯片中有8個(gè)操作單元，其中就有二進(jìn)制和十進(jìn)制單元。除此之外，里面還集成了一個(gè)“十進(jìn)制浮點(diǎn)加速器”，就是這個(gè)加速器完成了二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換。

但是要使用這種模式，必須得考慮另一個(gè)問(wèn)題，就是所有計(jì)算的數(shù)據(jù)類型必須要符合美國(guó)電氣與電子工程師學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)悉，在POWER 6芯片進(jìn)行十進(jìn)制運(yùn)算時(shí)可將性能提高2～7倍。

第八， POWER 6的多線程與虛擬化特性。POWER 6芯片的兩個(gè)核心中，每個(gè)核心又各有兩條線程，適用于資料密集應(yīng)用，例如資料庫(kù)；每個(gè)POWER 6芯片最多能劃分為1024個(gè)獨(dú)立的分區(qū)，令每個(gè)分區(qū)可以執(zhí)行各自的作業(yè)系統(tǒng)和應(yīng)用程式。

使用POWER 6的虛擬化技術(shù)，可以在不中斷的情況下把負(fù)載從一個(gè)服務(wù)器轉(zhuǎn)到另一個(gè)服務(wù)器，這實(shí)際上轉(zhuǎn)移的是內(nèi)存的內(nèi)容。與現(xiàn)有很多虛擬化技術(shù)不同的是，IBM并不是像Intel那樣在硬件層實(shí)現(xiàn)虛擬化，也不是像Vmware那樣只用軟件實(shí)現(xiàn)虛擬化技術(shù)，它是把兩者結(jié)合起來(lái)。