पावर5

POWER5 IBM द्वारा विकसित और निर्मित एक माइक्रोप्रोसेसर है। यह POWER4 का उन्नत संस्करण है। प्रमुख सुधार एक साथ मल्टीथ्रेडिंग (एसएमटी) और ऑन-डाई मेमोरी नियंत्रक के लिए समर्थन हैं। POWER5 एक दोहरे कोर माइक्रोप्रोसेसर है, जिसमें प्रत्येक कोर एक भौतिक थ्रेड (कंप्यूटिंग) और दो तार्किक धागे, कुल दो भौतिक धागे और चार तार्किक धागे का समर्थन करता है।

इतिहास
माइक्रोप्रोसेसर का तकनीकी विवरण पहली बार 2003 गर्म चकतियां सम्मेलन में प्रस्तुत किया गया था। 14 अक्टूबर 2003 को माइक्रोप्रोसेसर फोरम 2003 में एक अधिक संपूर्ण विवरण दिया गया था। POWER5 को खुले तौर पर नहीं बेचा गया था और इसका उपयोग विशेष रूप से IBM और उनके सहयोगियों द्वारा किया गया था। माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग करने वाले सिस्टम 2004 में पेश किए गए थे। POWER5 ने हाई-एंड एंटरप्राइज सर्वर बाजार में प्रतिस्पर्धा की, ज्यादातर इंटेल इटेनियम 2 और कुछ हद तक, सन माइक्रोसिस्टम्स अल्ट्रास्पार्क IV और फुजित्सु SPARC64 V के खिलाफ। इसे 2005 में हटा दिया गया था। एक बेहतर पुनरावृत्ति, POWER5+।

विवरण
POWER5, POWER4 का एक और विकास है। दो-तरफा मल्टीथ्रेडिंग (कंप्यूटर आर्किटेक्चर) को जोड़ने के लिए रिटर्न स्टैक, कार्यक्रम गणक, इंस्ट्रक्शन बफर, ग्रुप कंप्लीशन यूनिट और स्टोर कतार के दोहराव की आवश्यकता होती है ताकि प्रत्येक थ्रेड का अपना हो सके। अधिकांश संसाधन, जैसे रजिस्टर फ़ाइलें और निष्पादन इकाइयाँ, साझा किए जाते हैं, हालाँकि प्रत्येक थ्रेड रजिस्टरों का अपना सेट देखता है। POWER5 एक साथ मल्टीथ्रेडिंग (SMT) लागू करता है, जहां दो थ्रेड एक साथ निष्पादित होते हैं। POWER5 वर्तमान कार्यभार के अनुकूलन के लिए SMT को अक्षम कर सकता है।

चूंकि रजिस्टर फ़ाइलों जैसे कई संसाधनों को दो थ्रेड्स द्वारा साझा किया जाता है, प्रदर्शन के नुकसान की भरपाई के लिए कई मामलों में उनकी क्षमता में वृद्धि की जाती है। POWER4 में पूर्णांक और फ़्लोटिंग-पॉइंट रजिस्टरों की संख्या 80 पूर्णांक और 72 फ़्लोटिंग-पॉइंट रजिस्टरों से बढ़कर 120 हो गई है। फ़्लोटिंग-पॉइंट इश्यू कतार की क्षमता भी 20 से बढ़ाकर 24 प्रविष्टियों तक कर दी गई है। L2 एकीकृत कैश की क्षमता को 1.875 एमबी तक और सेट साहचर्य |सेट-एसोसिएटिविटी को 10-वे तक बढ़ा दिया गया है। एकीकृत L3 कैश को अलग-अलग चिप्स में बाह्य रूप से स्थित करने के बजाय पैकेज पर लाया गया था। इसकी क्षमता बढ़ाकर 36 एमबी कर दी गई। POWER4 की तरह, कैश को दो कोर द्वारा साझा किया जाता है। आधी कोर आवृत्ति पर संचालित होने वाली दो यूनिडायरेक्शनल 128-बिट बसों के माध्यम से कैश तक पहुंच प्राप्त की जाती है।

ऑन-डाई मेमोरी कंट्रोलर 64 जीबी तक DDR SDRAM और DDR2 SDRAM मेमोरी को सपोर्ट करता है। यह बाहरी बफ़र्स के साथ संचार करने के लिए उच्च-आवृत्ति सीरियल बसों का उपयोग करता है जो डीआईएमएम (डीआईएमएम) को माइक्रोप्रोसेसर से जोड़ता है।

POWER5 में 276 मिलियन ट्रांजिस्टर हैं और इसका क्षेत्रफल 389 मिमी है2. इसे IBM द्वारा 0.13 μm इन्सुलेटर पर सिलिकॉन (SOI) पूरक मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (CMOS) प्रक्रिया में कॉपर इंटरकनेक्ट की आठ परतों के साथ निर्मित किया गया है। POWER5 डाई को या तो डुअल चिप मॉड्यूल (DCM) या मल्टी-चिप मॉड्यूल (MCM) में पैक किया गया है। DCM में एक POWER5 डाई और उससे संबंधित L3 कैश डाई शामिल है। MCM में चार POWER5 डाई और चार L3 कैश डाई होते हैं, प्रत्येक POWER5 डाई के लिए एक, और माप 95 मिमी गुणा 95 मिमी होता है। हाई-एंड सिस्टम में कई POWER5 प्रोसेसर को IBM ViVA (वर्चुअल वेक्टर आर्किटेक्चर) नामक तकनीक द्वारा एकल वेक्टर प्रोसेसर के रूप में कार्य करने के लिए एक साथ जोड़ा जा सकता है।

पावर5+
POWER5+, 4 अक्टूबर 2005 को पेश किए गए POWER5 का एक बेहतर संस्करण है। शुरुआत में सुधार कम बिजली की खपत वाले थे, नई प्रक्रिया के कारण इसे बनाया गया था। POWER5+ चिप 90 एनएम निर्माण प्रक्रिया का उपयोग करता है। इसके परिणामस्वरूप डाई का आकार 389 मिमी से कम हो गया2से 243 मिमी2.

लॉन्च के समय घड़ी की आवृत्ति नहीं बढ़ाई गई और 1.5 से 1.9 गीगाहर्ट्ज़ के बीच बनी रही। 14 फरवरी 2006 को, नए संस्करणों ने घड़ी की आवृत्ति को 2.2 गीगाहर्ट्ज तक बढ़ा दिया और फिर 25 जुलाई 2006 को 2.3 गीगाहर्ट्ज तक बढ़ा दिया।

POWER5+ को पिछले POWER5 माइक्रोप्रोसेसरों के समान पैकेज में पैक किया गया था, लेकिन यह क्वाड-चिप मॉड्यूल (QCM) में भी उपलब्ध था जिसमें दो POWER5+ डाई और दो L3 कैश डाई थे, प्रत्येक POWER5+ डाई के लिए एक। ये QCM चिप्स 1.5 और 1.8 GHz के बीच की घड़ी आवृत्ति पर चलते थे।

उत्पाद
IBM अपने सिस्टम p और IBM AS/400|System i सर्वर परिवारों में DCM और मल्टी-चिप मॉड्यूल POWER5 माइक्रोप्रोसेसरों का उपयोग करता है, अपने IBM DS8000 श्रृंखला स्टोरेज सर्वर में, और अपने हाई-एंड इन्फोप्रिंट प्रिंटर में एम्बेडेड माइक्रोप्रोसेसर के रूप में। DCM POWER5 माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग IBM द्वारा अपने हाई-एंड IBM IntelliStation|InteliStation POWER 285 वर्कस्टेशन में किया जाता है। POWER5 माइक्रोप्रोसेसरों के तीसरे पक्ष के उपयोगकर्ता हैं बुल ग्रुप, इसके एस्केला सर्वर में, और हिताची, इसके SR11000 कंप्यूटर में 128 POWER5+ माइक्रोप्रोसेसर के साथ, जिनके कई इंस्टॉलेशन 2007 TOP500 सुपर कंप्यूटर की सूची में शामिल हैं। IBM अपने सिस्टम p5 510Q, 520Q, 550Q और 560Q सर्वर में POWER5+ QCM का उपयोग करता है।

यह भी देखें

 * आईबीएम सिस्टम पी
 * आईबीएम पावर माइक्रोप्रोसेसर
 * पावरपीसी
 * शक्ति6

संदर्भ

 * "IBM Previews Power5". (8 September 2003). Microprocessor Report.
 * Clabes, Joachim et al. (2004). "Design and Implementation of the POWER5 Microprocessor". Proceedings of 2004 IEEE International Solid-State Circuits Conference.
 * Glaskowsky, Peter N. (14 October 2003). "IBM Raises Curtain on Power5". Microprocessor Report.
 * Kalla, Ron; Sinharoy, Balaram; Tendler, Joel M. (2004). "IBM Power5 Chip: A Dual-Core Multithreaded Processor". IEEE Micro.
 * Krewell, Kevin (22 December 2003). "Power5 Tops On Bandwidth". Microprocessor Report.
 * Sinharoy, Balaram et al. (2005). "POWER5 System Microarchitecture". IBM Journal of Research and Development.
 * Vance, Ashlee (4 October 2005). "IBM pumps Unix line full of Power5+". The Register.

बाहरी संबंध

 * Sizing up the Super Heavyweights, a comparison and analysis of the POWER5 and Montecito, that explains the major changes between the POWER4 to the POWER5, along with performance estimates
 * A High-Performance IBM Power5+ p5-575 Cluster 1600 and DDN S2A9550 Storage, Texas A&M University