WikiDer > IBM z13 (микропроцессор)

IBM z13 (microprocessor)
z13
Главная Информация
Запущен2015
РазработаноIBM
Общий производитель (и)
Спектакль
Максимум. ЦПУ тактовая частота5 ГГц
Кеш
L1 тайник96 КБ I-L1
128 КБ D-L1
на ядро
Кэш L22 МБ I-L2
2 МБ D-L2
на ядро
Кэш L364 МБ
общий
Архитектура и классификация
Мин. размер элемента22 нм
Набор инструкцийz / Архитектура
Физические характеристики
Ядра
  • 8
История
ПредшественникzEC12
Преемникz14

В z13 это микропроцессор сделано в IBM для них z13 мэйнфреймы, анонсирован 14 января 2015 года.[2] Изготовлено на GlobalFoundries' Ист-Фишкилл, Нью-Йорк завод по производству (ранее собственный завод IBM).[1] IBM заявила, что это самый быстрый микропроцессор в мире, который примерно на 10% быстрее своего предшественника. zEC12 в целом однопоточные вычисления,[3] но значительно больше при выполнении специализированных задач.[4]

IBM z13 - последний сервер z Systems, поддерживающий работу операционной системы в режиме архитектуры ESA / 390.[5] Однако все 24-битные и 31-битные прикладные программы состояния проблемы, первоначально написанные для работы на архитектуре ESA / 390, не затронуты этим изменением.

Описание

Чип процессора (PU-чип) имеет площадь 678 мм.2 и содержит 3,99 миллиарда транзисторы. Он изготовлен с использованием IBM 22 нм CMOS кремний на изоляторе процесс изготовления, используя 17 металлических слоев и поддерживающую скорость 5,0ГГц, что меньше, чем у его предшественника zEC12.[3][6] Чип PU может иметь шесть, семь или восемь ядер (или «процессорных единиц», говоря языком IBM), в зависимости от конфигурации. Чип PU упакован в однокристальный модуль, в отличие от предыдущих процессоров для мэйнфреймов IBM, которые устанавливались на больших многокристальные модули. Ящик компьютера состоит из шести микросхем PU и двух микросхем контроллера памяти (SC).[3]

Ядра реализуют CISC z / Архитектура с суперскалярный, не работает трубопровод. Он имеет объекты, связанные с транзакционная память, а также новые функции, такие как двусторонняя одновременная многопоточность (SMT), 139 новых SIMD инструкции, Сжатие данных, улучшен криптография и логическое разделение. Ядра имеют множество других улучшений, таких как новый суперскалярный конвейер, дизайн кэш-памяти на кристалле и исправление ошибок.[3]

Конвейер команд имеет очередь команд, которая может извлекать 6 команд за цикл; и выдают до 10 инструкций за цикл. Каждое ядро ​​имеет 96 частных КБ Кэш инструкций L1, частный кэш данных L1 128 КБ, частный 2 МБ Кэш L2 кэш инструкций и частный кэш данных L2 объемом 2 МБ. Кроме того, имеется общий кэш L3 объемом 64 МБ, реализованный в eDRAM.[3]

Чип z13 имеет на борту многоканальный DDR3 RAM контроллер памяти поддержка RAID-подобная конфигурация для восстановления после сбоев памяти. Z13 также включает в себя два Автобус GX а также два новых контроллера PCIe поколения 3 для доступа к адаптерам хост-канала и периферийным устройствам.[3]

Векторный объект

Процессор z13 поддерживает новую векторную архитектуру.[7] Он добавляет 32 векторных регистра шириной 128 бит каждый; существующие 16 регистров с плавающей запятой накладываются на новые векторные регистры. В новой архитектуре добавлено более 150 новых инструкций для работы с данными в векторных регистрах, включая целочисленные, с плавающей запятой и строковые типы данных. Реализация z13 включает два независимых SIMD единицы для работы с векторными данными.[8]

Контроллер хранилища

Вычислительный ящик состоит из двух кластеров. Каждый кластер состоит из трех микросхем PU и одной микросхемы контроллера памяти (микросхемы SC). Несмотря на то, что каждый чип PU имеет 64 МБ кэш-памяти L3, совместно используемой 8 ядрами и другими встроенными устройствами, чип SC добавляет 480 МБ вне кристалла. Кэш L4 разделяют три микросхемы PU. Две микросхемы SC добавляют в общей сложности 960 МБ кэш-памяти L4 на каждый ящик. Микросхемы SC также обеспечивают связь между наборами из трех микросхем PU и другими блоками. Чип SC изготовлен по тому же процессу 22 нм, что и чипы z13 PU, имеет 15 металлических слоев, размеры 28,4 × 23,9 мм (678 мм2), состоит из 7,1 миллиарда транзисторов и работает на половине тактовой частоты микросхемы CP.[3][6]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б IBM Systems получает передышку благодаря сделке по микросхеме Globalfoundries
  2. ^ «IBM запускает z13 - самую мощную и безопасную систему из когда-либо созданных». www-03.ibm.com. 2015-01-13. Получено 2020-05-05.
  3. ^ а б c d е ж г «Техническое введение в IBM z13 и IBM z13s» (PDF). IBM. Март 2016 г.
  4. ^ «IBM обновляет мэйнфреймы с z13». Архивировано из оригинал на 2017-10-13. Получено 2015-01-14.
  5. ^ Поддержка функций для сервера z13, поддержка которых будет прекращена на будущих серверах
  6. ^ а б Дж. Варнок; и другие. 22-нм микропроцессор IBM System z нового поколения. Международная конференция по твердотельным схемам IEEE 2015 г. Дои:10.1109 / ISSCC.2015.7062930.
  7. ^ z / Архитектура Принципы работы
  8. ^ Учебник по оптимизации системного процессора IBM z