IBM z13
| Общая информация | |
|---|---|
| Запущен | 2015 |
| Разработано | ИБМ |
| Общий производитель | |
| Производительность | |
| Макс. процессора Тактовая частота | 5 ГГц |
| Кэш | |
| L1 Кэш | Инструкция 96 КБ 128 КБ данных на ядро |
| Кэш L2 | Инструкция 2 МБ 2 МБ данных на ядро |
| Кэш L3 | 64 МБ общий |
| Архитектура и классификация | |
| Технологический узел | 22 нм |
| Набор инструкций | з/Архитектура |
| Физические характеристики | |
| Ядра |
|
| История | |
| Предшественник | zEC12 |
| Преемник | z14 |
Z13 , — это микропроцессор созданный IBM для z13 мейнфреймов , анонсированных 14 января 2015 года. [2] Изготовлено на заводе GlobalFoundries ' East Fishkill, Нью-Йорк (бывший собственный завод IBM). [1] IBM заявила, что это самый быстрый микропроцессор в мире, который примерно на 10% быстрее своего предшественника zEC12 в однопоточных вычислениях. [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 это изменение не затрагивает все 24-битные и 31-битные прикладные программы проблемного состояния, изначально написанные для работы на архитектуре ESA/390.
Описание
[ редактировать ]Чип процессорного блока (чип PU) имеет площадь 678 мм. 2 и содержит 3,99 миллиарда транзисторов . Он изготовлен с использованием 22-нм CMOS- IBM на изоляторе кремниевого процесса , с использованием 17 металлических слоев и поддержкой скорости 5,0 ГГц , что меньше, чем у его предшественника zEC12. [3] [6] Чип PU может иметь шесть, семь или восемь ядер (или «процессорных блоков» на языке IBM) в зависимости от конфигурации. Чип PU упакован в однокристальный модуль, что отличается от предыдущих процессоров мэйнфреймов IBM, которые монтировались на больших многочиповых модулях . Компьютерный ящик состоит из шести микросхем PU и двух микросхем контроллера хранения (SC). [3]
Ядра реализуют CISC z/Architecture с суперскалярным порядка вне конвейером . Он имеет средства, связанные с транзакционной памятью , и новые функции, такие как двусторонняя одновременная многопоточность (SMT), 139 новых SIMD инструкций , сжатие данных , улучшенная криптография и логическое разделение . Ядра имеют множество других улучшений, таких как новый суперскалярный конвейер, встроенный кэш и коррекция ошибок. [3]
Конвейер инструкций имеет очередь инструкций, которая может выбирать 6 инструкций за цикл; и выдавать до 10 инструкций за цикл. Каждое ядро имеет частный объемом 96 КБ кэш инструкций L1 , частный кэш данных L1 объемом 128 КБ, частный объемом 2 МБ кэш инструкций L2 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 оперативной памяти DDR3 контроллер , поддерживающий RAID -подобную конфигурацию для восстановления после сбоев памяти. z13 также включает в себя две шины GX , а также два новых контроллера PCIe третьего поколения для доступа к адаптерам хост-каналов и периферийным устройствам. [3]
Вектор Объект
[ редактировать ]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. Новая архитектура добавляет 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 блока SIMD для работы с векторными данными. [8]
Контроллер хранилища
[ редактировать ]Вычислительный ящик состоит из двух кластеров. Каждый кластер состоит из трех микросхем PU и одной микросхемы контроллера хранилища (SC). Несмотря на то, что каждый чип PU имеет 64 МБ кэш-памяти L3, совместно используемую 8 ядрами и другими встроенными объектами, чип SC добавляет 480 МБ кэш-памяти L4 вне кристалла , совместно используемой тремя чипами PU. Два чипа SC добавляют в общей сложности 960 МБ кэш-памяти L4 на каждый блок. Чипы SC также обеспечивают связь между наборами из трех микросхем PU и другими ящиками. Чип SC изготовлен по тому же 22-нм техпроцессу, что и чипы z13 PU, имеет 15 металлических слоев, размеры 28,4 × 23,9 мм (678 мм). 2 ), состоит из 7,1 миллиарда транзисторов и работает на половине тактовой частоты CP-чипа. [3] [6]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Системы IBM получили передышку благодаря сделке по производству чипов Globalfoundries
- ^ «IBM запускает z13 — самую мощную и безопасную систему из когда-либо созданных» . www-03.ibm.com . 13 января 2015 г. Проверено 5 мая 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г «Техническое введение IBM z13 и IBM z13s» (PDF) . ИБМ . Март 2016.
- ^ «IBM обновляет мэйнфреймы с помощью z13» . Архивировано из оригинала 13 октября 2017 г. Проверено 14 января 2015 г.
- ^ Размещение функций для сервера z13, поддержка которых будет прекращена на будущих серверах.
- ^ Jump up to: а б Дж. Уорнок; и др. Микропроцессор следующего поколения IBM System z, изготовленный по 22-нм техпроцессу . Международная конференция IEEE по твердотельным схемам, 2015 г. дои : 10.1109/ISSCC.2015.7062930 .
- ^ z/Принципы работы архитектуры
- ^ Учебник по оптимизации процессоров IBM z Systems