IBM RS64
IBM RS64 |
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IBM RS64는 1990년대 후반 IBM의 RS/6000 및 AS/400 서버에서 사용된 마이크로프로세서 제품군이다.
이러한 마이크로프로세서는 "Amazon" 또는 "PowerPC-AS" 명령 집합 아키텍처(ISA)를 구현한다.Amazon은 PowerPC 명령 집합의 상위 집합으로, Power에 없는 특수 기능이 추가되었다.주로 POWER2와 오리지널[citation needed] AS/400 프로세서에서 파생된 PC 사양은 처음부터 64비트였다.이 제품군의 프로세서는 상용 워크로드(integer 성능, 대형 캐시, 분기)에 최적화되어 있으며, 형제인 POWER 제품군의 프로세서의 강력한 부동소수 성능을 특징으로 하지 않는다.
RS64 패밀리는 RS64 패밀리와 POWER 패밀리를 통합하기 위해 개발된 POWER4가 도입된 직후 단계적으로 폐지되었다.
역사
1990년에 아마존 프로젝트는 AIX와 OS/400을 모두 호스팅하는 공통 아키텍처를 만들기 시작했다.로 C-RISC은 IMPI 명령어 집합의 진화는 AS[1][2]C-RISC의 IMPI 건축을 대체할(상업 리스크)IBM로체스터의 AS/400 공학 팀 96비트에 갔고 어떤 간단한 지침은 더 computationally 집중적인 광고 속도를 높이기 위해 추가하는 것은 주소 공간이 확대되는 새로운 건축으로 알려져 디자인하면서. appliAS/400s에 올려져 있던 양이온IBM의 사장 Jack Kueler는 그들이 PowerPC를 사용하기를 원했지만, 그들은 기존의 32/64비트 PowerPC 명령 집합이 OS/400 소프트웨어에 대한 실행 가능한 전환을 가능하게 할 수 없을 것이며, 기존의 명령 집합이 AS/400의 상용 애플리케이션에 대한 확장을 요구한다고 주장하며 저항했다.결국, "아마존"이라고 불리는 파워PC 명령어 세트의 연장은 프랭크 솔티스가 이끄는 팀에 의해 개발되었다.
동시에, RS/6000 개발자들은 로우엔드 워크스테이션에서 메인프레임 경쟁사 대형 기업 SMP 시스템, 클러스터링된 RS/6000-SP2 슈퍼컴퓨팅 시스템에 이르는 시스템을 포함하도록 제품군을 광범위하게 확장하고 있었다.AIM 제휴로 개발된 PowerPC 프로세서는 로우엔드 RISC 워크스테이션과 소형 서버 공간에 잘 적합했다.그러나 메인프레임과 대형 클러스터링된 슈퍼컴퓨팅 시스템은 Apple Power Mac용으로 설계된 프로세서보다 더 많은 성능과 신뢰성, 가용성 및 서비스 가능성 기능을 필요로 했다.비용 중심적인 Apple Power Mac, 고성능 및 RAS RS/6000 시스템, 그리고 파워PC로의 AS/400 전환의 요구사항을 동시에 충족하기 위해 다중 프로세서 설계가 필요했다.
아마존은 이러한 기능들을 지원하도록 확장되어, 프로세서가 하이엔드 RS/6000과 AS/400 기계 모두에서 사용하도록 설계될 수 있게 되었다.
그러한 프로세서를 최초로 개발하기 위한 프로젝트는 "Bellatrix"(오리온자리에 있는 별의 이름, "아마존별"이라고도 한다)이었다.벨라트릭스 프로젝트는 자체 타이밍 및 펄스 기반 회로와 이 설계 전략을 지원하는 데 필요한 EDA 도구를 광범위하게 사용하는 데 매우 야심적이었으며, 결국 종료되었다.그 후 기술 워크스테이션, 슈퍼컴퓨터, 공학/과학 시장을 다루기 위해 IBM 오스틴(RS/6000s의 본고장)은 POWER2 확장 기능을 갖춘 정교한 64비트 PowerPC 프로세서와 2개의 정교한 MAF 플로팅 포이지를 개발하면서 P2SC(Power2)의 시장 출시 기간 단축 버전을 개발하기 시작했다.nt 단위(POWER3/630).RS/6000 상용 애플리케이션과 AS/400 시스템을 다루기 위해 IBM Rochester(AS/400s의 본고장)는 AS/400 확장성을 갖춘 고급 64비트 PowerPC 프로세서 중 첫 번째 개발에 착수했고, IBM Endicott는 AS/400 확장성을 갖춘 로우엔드 싱글칩 PowerPC 프로세서 개발에 착수했다.
코브라와 머스크리
1995년에 IBM은 IBM AS/400 시스템을 위해 PowerPC AS를 최초로 완전하게 구현한 코브라 또는 A10 프로세서를 출시했다.그것은 50-77MHz로 작동하는 단일 칩 프로세서였다.그것은 출시 기간 제약의 결과로서 세미 커스텀 방법론으로 설계되었다.다이에는 트랜지스터 470만 개가 들어 있으며 가로 14.6mm, 세로 14.6mm(213mm2)이다.그것은 IBM에 의해 CMOS 5L 공정, 0.5 µm, 4단 금속 CMOS 공정에서 제작되었다.3.0V의 전원 공급 장치를 사용했으며 77MHz에서 최소 13.4W의 최대 17.7W의 전력을 소모했다.그것은 32 mm x 32 mm 측정된 625 접촉 세라믹 볼 그리드 어레이(CBGA)로 포장되었다.
코브라는 1994년에 코브라-라이트로 알려진 단순화된 구현이 선행되었는데, 이 구현은 최초의 IBM Advanced/36 시스템에서 사용되었다.[1]그것은 어드밴스트/36에 필요하지 않은 풀 파워PC ASISA의 17가지 지침이 부족했다.
1996년 IBM은 AS/400 시스템에서 Muskie, A25 또는 A30이라고 하는 고급 4웨이 SMP 멀티칩 버전을 출시했다.그것은 125-154 MHz로 달렸다.그것은 BiCMOS 제작 공정으로 제작되었다.
이러한 프로세서는 AS/400 및 Advanced/36 기계에서만 사용되었다.
RS64
RS64나 아파치는 1997년에 도입되었다.「코브라」와 「무스키」로부터 개발되었으나, 보다 완전한 PowerPC ISA를 포함하고 있어, AS/400 시스템뿐 아니라 RS/6000 기계에서도 활용되도록 설정되었다.128KB 토탈 온디 L1 캐시, 128비트 버스의 4MB 풀 스피드 오프칩 L2 및 125MHz의 시계가 적용되었다.그것은 IBM의 기계에서 12개의 프로세서 SMP 구성으로 확장되었다.
RS64는 AS/400에서 A35로 불렸으며, 한 때는 파워라고 불렸다.전원이 꺼진 사이 PC 625PC 620 및 파워PC 630(더 늦게 POWER3로 이름이 변경됨).
그것은 BiCMOS 제작 공정으로 제작되었다.
RS64-II
RS64-II 또는 Northstar는 256비트 6XX 버스(전원에서도 사용됨)에 8MB의 최대 속도 L2로 1998년에 262MHz에서 도입되었다.PC 620 및 POWER3).4개의 RS64-II가 포함된 프로세서 보드는 "포크 리프트 업그레이드"를 피하기 위해 유사한 4방향 RS64 보드를 위해 설계된 기계로 교환될 수 있다.RS64-II는 1250만 개의 트랜지스터를 포함하고 있으며, 162mm²의 크기에 27와트의 최대 전력을 소비했다.제조는 0.35μm CMOS 제작으로 바뀌었다.
RS64-II는 멀티스레딩을 구현한 최초의 대중 시장 프로세서였다.기본적으로 각 칩은 주어진 시간에 2개의 스레드에 대한 상태 정보를 저장하며 OS에 2개의 프로세서로 나타난다.하나의 논리 프로세서는 전경 스레드라고 불리는 것을 실행한다.이 스레드가 높은 지연 시간 이벤트(L2 캐시 누락 등)를 만나면 OS의 관점에서 두 번째 논리 프로세서에서 백그라운드 스레드가 전환된다."덜 긴" 지연 이벤트(L1 미스 등)의 경우, 백그라운드 스레드가 실행 준비가 된 경우에만 스레드 전환이 발생한다.백그라운드 스레드도 미스 대기 중이면 스레드 전환이 발생하지 않는다.IBM은 이 계획을 "연쇄된 멀티스레딩"이라고 부른다.그것은 나중에 펜티엄 4 프로세서에서 발견되는 동시 멀티스레딩과 정확히 같은 것은 아니다.IBM의 논문은 거친 갈림길이 RS64와 같은 주문형 구조에 더 적합하다는 점에 주목한다.
RS64-II는 AS/400 시스템에서는 A50으로 불렸다.
RS64-III
RS64-III 또는 Pulsar는 1999년에 450 MHz로 도입되었다.주요 변경사항으로는 128KiB L1 명령과 데이터 캐시가 더 크고, 분기 예측 정확도가 향상되었으며, 분기 오식 벌칙이 0 또는 1 사이클 감소되었다.RS64-III는 5단 파이프라인과 256비트 폭의 L2 캐시 버스를 갖추고 있으며, 이 버스는 프로세서에 225 MHz DDR SRAM으로 구현된 8 MiB L2 캐시에서 14.4 GB/s의 대역폭을 제공한다.
RS64-III는 3400만 개의 트랜지스터로 다이 크기가 140mm²이며, 구리 상호연결 6단계의 0.22 μm CMOS 7S 공정으로 제조된다.
2000년에 IBM은 구리 인터커넥트를 이용한 SOI 제작 공정으로 제조된 IStar라는 정제된 버전을 출시하여 프로세서의 클럭 주파수를 600MHz로 늘렸다.이것은 이 과정에서 구현된 최초의 프로세서였다.그러나 건축학적으로 ISTAR는 Pulsar와 동일했다.
RS64-IV
RS64-IV 또는 Sstar는 2000년에 600 MHz에서 도입되었고, 이후 750 MHz로 증가하였다.RS64-III(19.2GB/s 대역폭)와 동일한 방식으로 최대 16GB DDR L2가 지원되었다.RS64-IV는 4400만 개의 트랜지스터를 가지고 있었으며 0.18 μm 공정으로 제조된 128 mm²의 크기였다.POWER와 달리, 에너지 소비량은 코어당 15와트 이하로 낮은 수준을 유지했다.
한동안 POWER 라인이 경쟁사의 클럭 속도의 절반으로 정체되어 있는 동안, RS64 제품군은 IBM의 대형 SMP UNIX 서버 라인의 최상위에 있었다.RS-64 IV의 정수/상업 작업부하 성능은 경쟁했던 Sun Microsystems 프로세서와 유사했지만, 플로팅 포인트 파워는 라이프사이클 전체에 걸쳐 합리적으로 경쟁력을 유지한 동시대 POWER3-II와 비교가 되지 않았다.
참조
- ^ a b Frank G. Soltis (1997). Inside the AS/400, Second Edition. Duke Press. ISBN 978-1882419661.
- ^ Leif Svalgaard (2003-10-08). "Re: Re: MI emulator". MI400 (Mailing list). Retrieved 2021-02-26.
추가 읽기
- 그웬납, 린리(1995년 7월 31일)."IBM, AS/400용 PowerPC 프로세서 생성"마이크로프로세서 보고서.
