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标题: 第一部分 POWER架构 [打印本页]

作者: look_w 时间: 2017-11-18 21:42 标题: 第一部分 POWER架构

第一部分 POWER架构每一台标准配置的OpenPower720服务器都包含1颗、2颗或者4颗Power5 处理器。Power5处理器是基于IBM POWER体系架构的64位RISC（精简指令系统）处理器。
在本节内容中主要介绍以下几个方面：
1．POWER的历史
2．OpenPower720简介
3．服务处理器
1．POWER的历史POWER是Power Optimization With Enhanced RISC的缩写，是最通用的几种CPU体系结构之一。POWER的历史可以追溯到IBM 801处理器体系结构之前，大约1975年前后在IBM公司的T.J.Watson研究中心，John Cocke和同事们研究有关"电话呼叫转换"的课题，这一课题中有一个目标是要求设计一款处理器，它能够在每个时钟周期内执行一条指令，从而在尽可能短的时间内处理尽可能多的电话呼叫，实现的这个处理器体系结构后来被称之为IBM 801。IBM 801几乎是第一个精简指令系统处理器，大约120条指令，相比原有的CISC（复杂指令系统）处理器，不仅处理能力有了巨大的提升，而且功耗也更小，设计及制造成本也更低。1986年IBM推出的PC RT是第一台基于801处理器的商用计算机。
也是在1986年前后，John Cocke进入位于美国Austin到"America"项目中继续进行CPU体系结构方面的研究，这一项目的成果成为今天的POWER/PowerPC体系结构的基础。由于在RISC和编译器优化方面的杰出贡献，John Cocke获得了1987年的图灵奖。
1990年IBM发布POWER1，1993年发布POWER2，1998年发布POWER3。1996年出现的RS/6000 Model 595系统使用的是POWER2处理器，当时的速度是135MHz，这一系统是今天的IBM eServer pSerial服务器的鼻祖。1997年发布的RS64是第一个64位的POWER芯片，它装备在了AS/400服务器系统上，这一系统则是今天的IBM eServer iSerial服务器的前身。
1991年在进行POWER2开发工作的同时，IBM联合Motorola、Apple组成了一个PowerOpen开发联盟（即AIM联盟），共同开发基于POWER体系结构的芯片技术，并于1993年推出了PowerPC体系结构。PowerPC中的PC是指Performance Computing，PowerPC在设计之初就想使之能够在各种计算机系统中运行，事实上PowerPC也做到了这一点，基于PowerPC体系结构的处理器在服务器系统、桌面系统和嵌入式系统领域都有非常好的表现。
所有基于PowerPC体系结构的处理器都运行相同的关键PowerPC指令集，以确保在其上运行的所有软件产品都能够保持二进制的兼容性，但是芯片的实现却是由于IBM和Motorola分别独立进行的，Motorola实现PowerPC的芯片大多以MPC命名，在嵌入式系统及网络通信中有非常多的运用。而IBM的三种主要的PowerPC系统是PowerPC4xx系列、PowerPC7xx系列和PowerPC9xx系列。Apple的Power Macintosh 6100则是第一个成功的把PowerPC技术运用到桌面系统的典范之作，而2003年推出的第一款64位基于PowerPC体系架构的台式机处理器PowerPC G5，被内置在Apple Mac G5计算机中，使之成为当时"世界上最优雅且最快的个人电脑"，今天仍然有相当数量的Apple Mac桌面系统及服务器系统使用PowerPC体系架构的处理器。
说起来非常有意思，在我们为测试OpenPower720而搭建的测试环境中就有三种不同的基于POWER/PowrePC体系结构的处理器。
Power5处理器：OpenPower720的主力处理器，为Linux操作系统从而也为企业用户提供计算能力。
PowerPC405GP（PPC405）处理器：OpenPower720的服务处理器SP（Service Processor），在OpenPower720后背板上，提供整个OpenPower720服务器的管理功能，在后面我们讲解ASMI和HMC时会谈到它。
PowerPC403处理器：测试环境中交换机Cisco Catalyst 3500XL（Cisco WS-C3548-XL）的处理器，提供了网络交换及传输功能。你可以在Cisco IOS命令行接口中键入相关的命令查询到，例如：

1
2
3
4
5
6
7
8
9

Switch>show version
Cisco Internetwork Operating System Software
IOS (tm) C3500XL Software (C3500XL-C3H2S-M), Version 12.0(5.2) XU,
MAINTENANCE INTERIM SOFTWARE
…...
cisco WS-C3548-XL (PowerPC403) processor (revision 0x01)
with 16384K/1024K bytes of memory.
Processor board ID FAA0446F0NE, with hardware revision 0x00
……

POWER就是这样一个体系架构，它是RISC精简指令系统的卓越实现，而且横跨服务器系统、桌面系统和嵌入式系统。基于POWER/PowerPC技术的处理器运行在各式各样的计算机系统中：IBM P系列服务器系统，IBM I系列服务器系统，Apple Mac桌面系统，Cisco的交换机及路由器系统，未来Cray 的 X1 超级计算机系统，Microsoft的Xbox，任天堂游戏机Gekko，以及其它千奇百怪的计算机应用系统可能都会有一个共同的"芯"。2004年底包括IBM、Red Hat、Sony在内的数十家厂商共同发起了Power.org组织，旨在开发基于POWER体系结构的技术及其规范，并努力使之成为电子工业首选的开放标准硬件开发平台之一，从而形成从高端的大型服务器到低端的嵌入式消费电子的全线产品，即所谓的"Power Everywhere（无处不在的POWER）"战略。

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