Power-arkkitehtuuri

Power on IBM:n kehittämä suoritinarkkitehtuuri.

Käskykannan nimeäminen noudattaa aikaisemman POWER-arkkitehtuurin nimeämistä. Käskykanta on läheistä sukua PowerPC:lle.

Uusin versio arkkitehtuurista on Power ISA 3.1.

Historia

ROMP-suorittimen jälkeen IBM keskittyi uuden arkkitehtuurin suunnitteluun, joka perustui osittain IBM 801 -projektiin.

Ensimmäinen POWER-arkkitehtuurin suoritin (POWER1) toteutettiin kolmella mikropiirillä (haarautuminen, kokonaisluku- ja liukulukulaskentayksikkö) sekä kaksi tai neljä välimuistipiiriä. Kokonaislukuyksikössä oli 32 32-bittistä rekisteriä. Liukulukuyksikössä oli 32 64-bittistä rekisteriä.

IBM, Motorola ja Apple perustivat noin vuonna 1992 yhteenliittymän, joka tuottaisi mikroprosessoriversion POWER-arkkitehtuurista johtaen PowerPC-suorittimeen. PowerPC:tä varten käskykannasta jätettiin pois käskyjä jotka vaikeuttaisivat superskalaarisen ratkaisun toteuttamista. Ensimmäinen PowerPC-suoritin PowerPC 601 (1993, ensimmäinen sukupolvi eli G1) perustui POWER1-suorittimeen.

POWER2-suoritin julkaistiin vuonna 1993. PowerPC-mallit 603 ja 604 (toinen sukupolvi, G2) julkaistiin vuosina 1993–1995, joita seurasi 620. Kolmannen sukupolven (G3) PowerPC 750 julkaistiin vuonna 1998 ja samana vuonna julkaistiin myös POWER3-suoritin. POWER4-suoritin julkaistiin vuonna 2001. POWER4 tuki ”millikoodattuja” operaatioita, jossa tietyt toiminnot puretaan kahteen tai useampaan sisäiseen komentoon. POWER8-suorittimet voivat toimia eri monisäikeistysmoodeissa, jolloin ne voivat suorittaa kahta, neljää tai kahdeksaa säiettä yhtä aikaa ydintä kohden jakamalla resurssit säikeille eri tavoin.

Vuonna 2013 IBM, Mellanox, Nvidia ja Tyan ilmoittivat OpenPOWER Consortiumin perustamisesta, joka tarjoaisi firmwarea avoimen laitteiston lisenssillä.

Vuonna 2019 OpenPOWER Foundation ilmoitti siirtymisestä Linux Foundationin alle.

Käyttökohteita

Arkkitehtuurin mukaisia prosessoreja on käytössä palvelin- ja supertietokoneratkaisuissa:

• IBM iSeries / System i
• IBM pSeries / System p
• IBM Blue Gene
• IBM Sequoia
• Summit
• IBM Power Systems (ent. RS/6000 ja AS/400 sarjat)
• RAD6000 ja RAD750, säteilyä vastaan vahvistettuja malleja avaruuskäyttöön BAE Systemsltä
• RAD5500-sarja (RAD5510, RAD5515 ja RAD5545), PowerPC e5500 -pohjaisia säteilysuojattuja malleja

Suorittimia käytetään myös sulautetuissa järjestelmissä ja pelikonsoleissa.

• Cell (suoritin) (PlayStation 3), POWER4
• Xenon (suoritin) (Xbox 360)
• Espresso (suoritin) (Wii U)
• Broadway (suoritin) (Wii)
• Gekko (suoritin) (Nintendo GameCube)

Määrittelyversiot

Power ISA -versiot määrittelevät käskykannan ja arkkitehtuurin, joka eri prosessoreissa toteutetaan.

• Power ISA 3.1 (2020)
  • POWER10 (2021)
• Power ISA 3.0 (2015)
  • POWER9, 2017
• Power ISA 2.07 (2013)
  • POWER8, 2013
  • PowerPC e6500, Freescale Semiconductor
• Power ISA 2.06 (2009, 2010)
  • POWER7, 2010
  • PowerPC A2, IBM
  • PowerPC e5500, Freescale Semiconductor
  • PowerPC e500mc, Freescale Semiconductor
• Power ISA 2.05 (2007)
  • PowerPC 476, IBM, LSI
• Power ISA 2.04 (2007)
  • PA6T, P.A. Semi
  • Titan (suoritin), AMCC
• Power ISA 2.03 (-2007)
  • POWER6, 2007
  • POWER5, 2007
  • Cell (suoritin)
  • Xenon (suoritin)
  • PowerPC e500, Freescale Semiconductor
  • PowerPC e200, Freescale Semiconductor

Lähteet

Aiheesta muualla

• Power Architecture (englanniksi)
• IBM POWER Instruction Set Architecture (englanniksi)
• IBM POWER microprocessors (englanniksi)

Tämä artikkeli tai sen osa on käännetty tai siihen on haettu tietoja muunkielisen Wikipedian artikkelista.
Alkuperäinen artikkeli: en:Power Architecture