| z196 | |
| Gyártás | 2010 |
| Tervező | IBM |
| Max CPU órajel | 3,8 GHz – 5,2 GHz |
| Gyártás technológia méret | 45 nm |
| Architektúra | z/Architecture (ARCHLVL 3) |
| Magok száma | 4 |
| L1 gyorsítótár | 64+128 KB/mag |
| L2 gyorsítótár | 1,5 MB/mag |
| L3 gyorsítótár | 24 MB/csip |
| Előd | z10 |
| Utód | zEC12 |
A z196 mikroprocesszor az IBM zEnterprise 196 nagyszámítógépekben történő felhasználásra készült processzorcsip, az IBM gyártmánya. 2010. július 22-én volt bejelentve. A processzor fejlesztése három évig tartott, az IBM különböző telephelyein Poughkeepsie, a texasi Austin és a németországi Böblingen városokban, költsége 1,5 milliárd dollár volt. Gyártása az IBM volt csipgyártó üzemében folyik, a New York állambeli East Fishkill-ben (az üzemet 2014 novemberében átvette a GlobalFoundries, garantálva az IBM processzorok gyártását legalább további 10 évig, a továbbfejlesztett gyártási folyamatokkal), szállítása 2010. szeptember 10-én kezdődött. Az IBM állítása szerint ebben az időben ez volt a világ leggyorsabb mikroprocesszora.
A csip mérete 512,3 mm², 1,4 milliárd tranzisztorból áll, az IBM 45 nm-es CMOS szilícium szigetelőn (silicon on insulator, SOI) gyártási folyamatával készül, 5,2 GHz-es órajellel működik – a maga idejében (2010) ez volt a legmagasabb órajelfrekvenciájú, kereskedelmi forgalomba került CPU.
A processzor az IBM CISC típusú z/Architecture architektúráját valósítja meg, 100 új utasítással kiegészítve és új szuperskalár, sorrenden kívüli végrehajtású (out-of-order) utasítás-futószalaggal. Az utasítás-futószalag 15-től 17 fokozatig terjedhet; az utasítássor 40 utasítást képes tárolni és max. 72 utasítás végrehajtása lehet folyamatban egy időben. A processzornak négy magja van, mindegyik egy külön 64 KiB-os L1 utasítás-gyorsítótárat, 128 KiB-os L1 adat-gyorsítótárat és egy saját 1,5 MiB méretű másodlagos gyorsítótárat használ. Ezeken felül a magok egy eDRAM-mal megvalósított 24 MiB méretű osztott harmadik szintű gyorsítótárat is elérnek, amelyet két lapkára integrált harmadik szintű gyorsítótár-vezérlő felügyel. Van még emellett egy kiegészítő osztott L1 gyorsítótár is, amelyet a tömörítési és kriptográfiai műveletek használnak.
Mindegyik magnak hat RISC-szerű végrehajtóegysége van: két fixpontos egység, két betöltő-tároló egység, egy bináris lebegőpontos egység és egy decimális lebegőpontos egység. A z196 csip három utasítást dekódol és öt műveletet képes végrehajtani egy órajelciklus alatt.
A z196 csip egy lapkára épített DDR3 RAM memóriavezérlővel is rendelkezik, amely egy RAID-szerű konfigurációt támogat a memóriahibák kiküszöbölése céljából. A z196 egy GX sín-vezérlőt is magában foglal, amely a gazdagép csatorna-adapterei és a perifériák elérését biztosítja. Minden csip további koprocesszorokat is tartalmaz a kriptográfiai és tömörítési funkciók céljaira.
Bár a z196 processzor lapkára integrált berendezésekkel rendelkezik a szimmetrikus többprocesszoros működés (SMP) támogatására, ezt a támogatást két dedikált kísérő csippel is kiegészítették: ezek a Shared Cache (SC) avagy osztott gyorsítótár-vezérlő csipek, amelyek egyenként 96 MiB lapkán kívüli, negyedik szintű (L4) gyorsítótár elérését teszik lehetővé, azaz összesen 192 MiB L4 gyorsítótár használatát. Az L4 gyorsítótárat az összes processzor eléri a processzorokat tartalmazó könyvben (az IBM nagygépekben a processzorokat tartalmazó modulokat könyveknek nevezik). Az SC csip 1,5 milliárd tranzisztort tartalmaz, mérete 478,8 mm², és ugyanazzal a 45 nm-es folyamattal készül, mint a z196 csip is.
A csipek 24 MiB méretű harmadik szintű gyorsítótárat is tartalmaznak, amelyet a csipen található 4 mag közösen használ.
A zEnterprise System z196 rendszerben a processzorok többcsipes modulokba vannak szerelve (multi-chip module, MCM), és ebben a kialakításban egy modulon hat csip található. Az MCM modulokon a négy processzorcsip mellett két osztott gyorsítótár-csip kapott helyet, amelyek lehetővé teszik a processzorok egymás közötti kommunikációját 40 GB/s sebességű összeköttetések használatával.
A zEnterprise System különböző modelljeiben eltérő számú aktív mag használható. Ezt úgy érik el, hogy az MCM-ekben egyes processzorok negyedik magját letiltott állapotban hagyják (inaktív mag).
A zEnterprise System z114 modellje szintén z196 processzorokat használ, de ennél nem alkalmaznak MCM modulokat, hanem a processzorok egycsipes modulokban (single chip module, SCM) vannak beépítve. A processzor-modulok fiókokba vannak szervezve, egy fiókban két SCM és egy osztott gyorsítótár-csip található. Ezek a processzorok csökkentett sebességen futnak, órajelük 3,8 GHz.
GLOBALFOUNDRIES will also become IBM's exclusive server processor semiconductor technology provider for 22 nanometer (nm), 14nm and 10nm semiconductors for the next 10 years.
{{cite web}}: Unknown parameter |accessyear= ignored (|access-date= suggested) (súgó)