ＰＯＷＥＲ６橫空出世

頂著“史上最快微處理器”頭銜的 POWER 6，既是 IBM捍衛其Unix服務器王者地位的武器，亦是探索芯片發展新思路的先鋒。

IBM P系列全球市場及戰略副總裁Scott Handy在發布會現場展示POWER 6處理器，它承載著搶奪客戶，并捍衛IBM高端服務器處理器王者地位的使命。

業界期待4年之久的POWER 6終于揭開了神秘的面紗。5月24日，POWER 6在中國正式發布。正如人們之前所預料的那樣，POWER 6最高主頻達到了4.7GHz，是目前最快的微處理器。

IBM人津津樂道于他們新的處理器POWER 6。盡管只是作為芯片業巨頭英特爾、AMD外的“第三股”力量，IBM卻是高端服務器芯片上不折不扣的王者。IBM宣稱POWER 6比POWER 5在性能上高出兩倍，而POWER 5目前已經是市場上最為優秀的高端服務器芯片之一。

值得注意的是，POWER 6與目前追求“多核”的大環境似乎背道而弛。當然，它的使命不止于此，它瞄準了競爭對手的用戶，并采取了一系列的措施吸引競爭對手的用戶遷移到IBM的平臺上。POWER 6，既是探索芯片發展新思路的先鋒，也是IBM捍衛其Unix服務器王者地位的武器。

“內核”與“速度”之爭

IBM重新拿起了“頻率”作為POWER 6的殺手锏。最高頻率高達4.7GHz確實是目前微處理器最快的速度，是市場主流芯片的兩倍之多。但“速度”已經不是芯片廠商所熱捧的概念了，就連曾經拋出摩爾定律，聲稱計算速度18個月翻一番的英特爾也已經轉向“多核”。英特爾、AMD等芯片廠商所熱衷的是“內核”的競賽，越來越多的制造商開始摒棄一貫堅持的提速原則，而轉而投向多內核陣營。

其他芯片商是因為單線程頻率已經無關緊要，轉而追捧“多核”，還是“速度”難以突破，不得已而追求內核的增加？

IBM給出的答案是后者。“并非越多核芯越好。”大中華區系統部P系列顧問李永輝接受記者采訪時說，“一些連貫的應用，還有一些響應時間，都是多核處理器難以解決的問題。”李永輝說，對單線程頻率速度的追求大量存在于企業級的應用中。比如數據庫的應用、股票市場的交易等等，這些企業級應用大都與交易有關。言外之意，IBM認為是競爭對手再無法在速度上取得突破，不得不從另外一個方向去尋找出路，因為隨著單一芯片主頻越來越高，功耗會上升，散熱等一系列問題難以解決。而POWER 6雖然速度為4.7GHz，是上一代POWER 5處理器的兩倍，但運行和散熱所消耗的電能基本相同。

事實上，IBM在多核心上邁出的步伐比英特爾、AMD等還早。1999年，IBM率先披露了其雙核心POWER 4的研發計劃，2001年第二季度，世界上第一個雙核處理器誕生，那就是POWER 4芯片。但在研發最新的POWER 6 上，IBM重新把“速度”作為競爭的武器，而不追求內核的增加。

不過，IBM聲明并非放棄了對多核的追求。“事實上我們非常積極。”IBM POWER系統項目管理副總裁Erich K.Baier說。IBM與東芝、索尼共同開發的Cell處理器，即是以多核心為發展目標的芯片，主要用于游戲機平臺。“多核的應用開發會考慮放在醫療研究上，IBM在藍色基因機器上也采用了多核的技術。”即使是在POWER 6處理器上，新推出的服務器P570封裝也達到了2～16路。

幾大芯片廠商在處理器的發展思路上是否已經背道而馳？IBM系統部P系列大中華區總經理葉緯分析說，IBM和Sun屬于高端服務器處理器的“正規軍”，而英特爾是從PC處理器慢慢發展延伸到服務器上的。Sun目前選擇了與富士通的合作，只有IBM專注于POWER架構的耕耘。

未來是繼續把單核心的“速度”提升，還是打造“多內核”？哪一個是處理器的未來之路？也許時間能做出回答。

用戶爭奪戰

在發布POWER 6之時，IBM同步發布了采用POWER 6的服務器P570。在發布會上，IBM多次把POWER 6與競爭對手做比較，聲稱“新的服務器將更多地瞄準那些采用低效的HP、Sun和戴爾服務器的客戶”，火藥味十足。

在Unix服務器領域，IBM的兩個主要競爭對手分別是采用自家處理器的Sun和使用安騰處理器的HP。

IBM P系列全球市場及戰略副總裁Scott Handy接受采訪時坦率地說，針對如何奪取競爭對手的用戶，IBM也制定了一些策略。“針對原先使用Sun和HP平臺的客戶，IBM成立了遷移工廠(Migration Factory)和大集中工廠（Consolidation Factory）。如果用戶對遷移到IBM平臺感興趣，遷移工廠和大集中工廠會幫助客戶把平臺遷移到IBM的平臺上。遷移工廠去年已把430個客戶遷移到了IBM平臺上，都是競爭友商的客戶，其中超過80%是從HP、Sun的平臺上遷移過來的。”

IBM稱，根據TPC-C性能基準測試，IBM新的2～16內核服務器每個內核的性能是HP Superdome服務器每個內核性能的3倍；POWER 6處理器的速度幾乎是HP服務器產品線所使用的最新HP Itanium處理器的3倍。IBM新推出的服務器是世界上最強大的終端整合服務器， 30臺SunFire v890服務器可以整合到新款IBM服務器的一個機架內，每年節約的能源成本將超過10萬美元。

此外，POWER 6另一個被津津樂道的功能是實時分區遷移功能（Live Partition Mobility）。憑借實時分區遷移功能（該技術目前正處于測試階段，計劃于今年底正式推出），客戶能夠在不中斷操作的情況下遷移運行中的虛擬分區，而其他競爭產品則需要對Unix系統和軟件堆棧進行中斷性重啟。IBM是第一個能夠在更大規模上幫助客戶優化資源使用的廠商，它使管理員能夠把更多數量的服務器作為流動的資源來考慮，而不是將每一臺服務器看做是完成某一項具體任務的單一實體。

IBM的其他部門也對POWER 6提供了支持。在服務方面，IBM全球技術服務部宣布將提供實施、移植和評估服務，以幫助客戶縮短規劃、部署，以及將新的基于POWER 6處理器的System P服務器集成到生產環境中。

根據IDC的數據顯示，2006年IBM以32.0%的服務器銷售額市場份額穩居Unix服務器市場第一，在2006年的第四季度，IBM在Unix服務器市場上占據36.3%的份額。但同時有數據顯示，盡管IBM在Unix服務器上的份額在增長，但整個Unix服務器市場的總容量卻在下降。Windows 服務器的市場總量前年已經超過Unix了。

而對于x86 Linux平臺上的用戶，IBM也在今年2月份發布了一個中間件的解決方案，幫助用戶從x86的Linux平臺遷移到IBM的POWER平臺上。“我們可以把168臺x86的服務器整合到14臺刀片服務器中，實現同樣的性能。”Scott Handy說，這個策略在第一季度取得了很好的成績。而對于在Windows上跑的.NET應用的遷移，IBM表示也在做一些工具，幫助客戶能在IBM平臺上跑Java應用。

IBM王位的捍衛與挑戰

相關人士分析說，Unix服務器所使用的處理器，包括IBM的POWER、Sun公司的UltraSPARC和Intel的安騰2等，相應的，Unix服務器市場目前也是三大系統廠商在競爭: 一是IBM;二是Sun和富士通陣營;三是安騰陣營，包括HP、SGI、Unisys、NEC、Bull和富士通等公司。雖然安騰自6年前誕生以來表現一直不盡如人意，但從去年開始，安騰處理器的銷售取得了較高的增長，有分析說，市場在多年之后，終于準備接受安騰平臺了。

2005年，蘋果電腦宣布從IBM POWER芯片平臺過渡到英特爾芯片平臺時，英特爾相關人士曾表示: “IBM芯片的最后一塊陣地就是高端服務器市場了。”

IBM當然不會就此罷休。IBM稱，POWER系列芯片將被應用于更為廣泛的市場，例如微軟和任天堂的下一代游戲主機。IBM系統部 P系列大中華區總經理葉緯承認，當競爭對手在專注于提升工藝水平時，POWER系列芯片的挑戰則是“把量做大”。POWER.org的成員正在不斷地擴大，該組織由芯片制造商和軟件開發商組成，旨在將POWER芯片推廣到更多平臺。

就目前而言，POWER 6處理器除了用于IBM P系列服務器外，還將用于IBM I系列服務器和存儲產品中。據介紹，System I產品將在很多領域繼續擴展，包括中小企業領域以及一些應用領域，此外渠道也在擴展。IBM更是對與索尼和東芝攜手開發的Cell處理器寄予厚望，這款被索尼游戲機PS3所采用的微處理器芯片產品是基于POWER技術構架打造的，是IBM沖“量”的關鍵所在。IBM的戰略無疑是要讓POWER技術適用于任何市場。

就性能而言，IBM對第三名安騰2 Montecito處理器似乎不放在眼里。認為POWER 5已經超過了安騰2 Montecito。但無法忽略是的，Intel大大降低了Montecito的價格，為業界全面接受安騰2服務器掃除了價格上的障礙。Intel將在今年推出采用65nm工藝的Montvale，而更多核的Tukwila也在研發中。

從某種程度上來說，POWER 6承擔著捍衛IBM在Unix服務器上王者地位的重任，也是驗證“速度”是否依然在微處理器行業奏效的試金石。

鏈 接:POWER 6的八大亮點

■ 文/劉麗麗

工程師在測試POSER 6處理器芯片。

從POWER 4到POWER 4+、POWER 5、POWER 5+，再到今天的POWER 6，IBM在芯片的設計上都經歷了一個創新而獨到的技術路線，那么POWER 6與前幾代處理器相比到底有哪些新的功能、新的特性呢？

POWER 6不僅繼承了前幾代產品的許多特點，還在其他方面也做了重大創新改進，IBM技術專家李永輝給記者一一做了細致剖析。

第一，主頻大大上升。POWER 6的主頻能達到4.7GHz的頻率，相比POWER 5最高的主頻2.2GHz幾乎是翻了一倍以上；POWER 5的數據傳輸速率是150Gbps，而POWER 6的傳輸速率則達到了300Gbps。據悉，POWER 6的芯片是采用IBM的65納米絕緣硅SOI工藝、10層金屬片制造的，與90納米工藝相比，在一定的功率下，性能提高了30%，這主要是由于使用了應變硅技術。

第二，多媒體指令執行速度大大加快。因為在POWER 6芯片內部增添了一個“多媒體加速器”的單元，并且集成了能夠加速多媒體任務的AltiVec指令集。通過對多個數據元素執行同一條指令，AltiVec能夠提高處理器的數據處理效率，這有助于臺式機執行音頻和視頻任務，而服務器運行基因數據處理等高性能計算任務的效率也會提高。

第三，在速度與效率大大提升的情況下，功耗仍然較低。IBM十分注重功耗的降低，為確保POWER 6能有一個較低的功耗，他們也使用了很多新型技術。李永輝說，IBM研究功耗技術已經積累了10年的經驗: 絕緣硅的應用使電路漏電變少; 存儲陣列單元使用了與邏輯元件相比較低的電壓，以減少功耗；添加CPU控制單元，可以在適當的時候關閉某些部件，比如停滯的CPU，來降低功耗; 增加電路中銅絲的傳導性，加大對電的使用率等。

第四，緩存能力大大增加。與前兩代產品一樣，POWER 6著重于系統架構事關重大的大系統環境。每個POWER 6微處理器單元(MPU)作為2路單芯片多處理器(CMP)設計來實現，POWER 6的一級數據高速緩存(L1D)增加了一倍，達64KB，聯合并行處理也增加到了8路；其340平方毫米的一塊芯片上集成了兩個同步多線程處理器（雙核心），每個核心都有自己專用的二級高速緩存，每個二級緩存有4M容量；另外還可以外配三級全相聯高速緩存，每個大小是32MB，因為在處理器中內置了三級緩存的控制器，所以三級緩存的響應速度也大大加快了。

第五，POWER 6有極高帶寬可提供給處理器。POWER 6有一個內存控制器和MCM（多芯片模塊）內的結構線路，從而把I/O頻率從CPU頻率的1/3提高到了1/2。每個內存控制器使用IBM的第三代同步內存接口連接到內存。POWER 6的系統架構完全經過了重新設計，比前幾代產品先進得多。

第六，POWER 6系統具有極強的可配置性。通常每個周期傳送8個字節的節點內總線可分成低端系統，每個周期傳送兩個或4個字節。同樣，兩個集成的內存控制器每個周期都可以傳送一半的字節，其中一個可以完全移除。外部的三級高速緩存是可選的，或者出現在MCM中，或者出現在外部配置中。

第七，也是最著名的一個特點——POWER 6能夠用1-9進行十進制運算，這大大滿足了人們的計算習慣。IBM的POWER 6實際上是實現了二進制與十進制的并行操作。在POWER 6芯片中有8個操作單元，其中就有二進制和十進制單元。除此之外，里面還集成了一個“十進制浮點加速器”，就是這個加速器完成了二進制與十進制之間的轉換。

但是要使用這種模式，必須得考慮另一個問題，就是所有計算的數據類型必須要符合美國電氣與電子工程師學會標準。據悉，在POWER 6芯片進行十進制運算時可將性能提高2～7倍。

第八， POWER 6的多線程與虛擬化特性。POWER 6芯片的兩個核心中，每個核心又各有兩條線程，適用于資料密集應用，例如資料庫；每個POWER 6芯片最多能劃分為1024個獨立的分區，令每個分區可以執行各自的作業系統和應用程式。

使用POWER 6的虛擬化技術，可以在不中斷的情況下把負載從一個服務器轉到另一個服務器，這實際上轉移的是內存的內容。與現有很多虛擬化技術不同的是，IBM并不是像Intel那樣在硬件層實現虛擬化，也不是像Vmware那樣只用軟件實現虛擬化技術，它是把兩者結合起來。