IBM z10
A z10 egy mikroprocesszor-csip, amelyet az IBM fejlesztett ki a System z10 sorozatú nagyszámítógépei számára. 2008. február 26-án jelent meg. A fejlesztés során a jelölése „z6” volt.

Leírás 
A processzor a komplex utasításkészletű 64 bites z/Architecture architektúrát valósítja meg.
A processzor négy magot tartalmaz, mindegyik mag 64 KiB L1 utasítás-gyorsítótárral, 128 KiB L1 adat-gyorsítótárral rendelkezik, valamint egy 3 MiB méretű L2 gyorsítótárral, ami az IBM terminológiájában az L1.5 gyorsítótár. Ezen felül a magok egy 24 MiB méretű közös (elosztott) L3 (az IBM terminológiájában L2) gyorsítótárat használnak.

A csip mérete , 993 millió tranzisztorból áll, az IBM CMOS 11S jelű 65 nm-es szilícium szigetelőn (silicon on insulator, SOI) típusú gyártási folyamatával készül. A csip maximálisan 4,4 GHz-es órajelet támogat, ami több, mint kétszerese a korábbi IBM nagyszámítógépek órajelfrekvenciájának. A processzor FO4 metrikája 15.

Minden z10 csipnek két 48 GB/s (másodpercenként 48 milliárd bájt) sebességű SMP hub portja, négy 13 GiB/s memóriaportja, két 17 GiB/s bemeneti/kimeneti portja és 8765 érintkezője van.

A z10 processzort a POWER6 processzorral együtt fejlesztették ki, sok közös kialakításbeli jellemzővel rendelkeznek, mint például a gyártási technológia, logikai kialakítás, a végrehajtó egység, lebegőpontos egységek, síntechnológia (GX sín) és az utasítás-futószalag kialakításának stílusa, azaz pl. magas frekvenciájú, alacsony késleltetésű, mély (a z10-ben 14 fokozatú), sorrendi végrehajtású futószalag.

Ugyanakkor a processzorok más tekintetben meglehetősen eltérőek, például a gyorsítótár-hierarchia és -koherencia, SMP topológia és protokoll kialakításában és a csip szervezése terén.

Az eltérő utasításkészlet-architektúrák meglehetősen különböző magokat eredményeznek – a z10 processzornak 894 egyedi utasítása van, amelyeknek 75%-a teljesen hardveres megvalósítású (nem mikroprogramozott). A z/Architecture egy CISC architektúra, amely visszafelé kompatibilis a még az 1960-as években keletkezett IBM System/360 architektúrával.

A z/Architecture előző z9 EC processzorához képest a következő változtatásokat vezették be:
 több mint 50 új utasítás, a hatékonyabb kódvégrehajtás érdekében
 szoftver/hardver gyorsítótár optimalizációk
 1 MiB fizikai lapméret támogatása
 teljesen hardveres megvalósítású decimális lebegőpontos aritmetika

A kialakításban nagy hangsúlyt kapott a hibafelismerés és hiba utáni visszaállítás: hibajavító kód (ECC) az L2 és L3 gyorsítótárakon és puffereken, és kiterjedt paritásellenőrzés más helyeken; a csipben több, mint  hibaellenőrző egység található. A processzorállapot pufferelt, olyan kialakításban, ami lehetővé teszi a mag számára a precíz újrapróbálkozást szinte az összes hardverhiba esetén.

Tárvezérlés 
Annak ellenére, hogy a z10 processzor lapkára épített eszközökkel rendelkezik a szimmetrikus többprocesszoros működés (SMP) támogatására, egy SMP Hub Chip (elosztócsip) vagy Storage Control (SC, tárvezérlő) elnevezésű dedikált kísérő csip is rendelkezésre áll, amely 24 MiB lapkán kívüli L3 gyorsítótár-kapacitást ad a rendszerhez és lehetővé teszi a 48 GiB/s sebességű kommunikációt más z10 processzorok és elosztócsipek felé. Az SMP Hub Chip 1,6 milliárd tranzisztorból áll, mérete , 7984 kapcsolódási ponttal. A kialakítás minden processzor számára lehetővé teszi két Hub Chip közötti gyorsítótár megosztását, tehát lényegében összesen 48 MiB osztott harmadik szintű gyorsítótár használatát.

Többcsipes modul 

A System z10 Enterprise Class (EC) számítógépben a z10 processzorok és a Storage Control (SC) csipek egy többcsipes modulra (multi-chip module, MCM) vannak felszerelve. Egy z10 EC számítógép legfeljebb négy MCM-et tartalmazhat.
Egy MCM öt z10 processzort és két SC csipet, összesen hét csipet foglal magában, azaz legfeljebb 20 processzormagot. A redundancia, gyártási problémák és egyéb működési jellemzők miatt a felhasználók számára nem minden mag áll rendelkezésre.
A System z10 EC típus E12, E26, E40 és E56 modelljeiben az MCM-ekben összesen 17 mag használható (egy, két, három és négy MCM, rendre), az E64 modellben egy MCM 17, három pedig 20 elérhető magot tartalmaz.

Lásd még 
 z/Architecture
 IBM System z
 IBM System z10
 IBM z196, zEC12
 z/OS
 POWER6

Jegyzetek

Fordítás

Források

További információk
 Is IBM's New Z10 a Big Deal?
 Redbook Draft: IBM System z10 Enterprise Class Technical Introduction 
 IBM System z10 Enterprise Class – Datasheet
 IBM Readies Quad-Core z6 Chip for Mainframe Iron – IT Jungle
 IBM Journal Of Research And Development Issue On System Z10

Kapcsolódó szócikkek 
 Nagyszámítógép

64 bites mikroprocesszorok
z10
A z10 egy mikroprocesszor-csip , amelyet az IBM fejlesztett ki a System z10 sorozatú nagyszámítógépei számára . februárán jelent meg . A fejlesztés során a jelölése „ z6” volt . Leírás A processzor a komplex utasításkészletűbites z/Architecture architektúrát valósítja meg . A processzor négy magot tartalmaz , mindegyik magKiB L1 utasítás-gyorsítótárral,KiB L1 adat-gyorsítótárral rendelkezik , valamint egyMiB méretű L2 gyorsítótárral , ami az IBM terminológiájában az L1.5 gyorsítótár . Ezen felül a magok egyMiB méretű közös ( elosztott ) L3 ( az IBM terminológiájában L2 ) gyorsítótárat használnak . A csip mérete,millió tranzisztorból áll , az IBM CMOS jelűnm-es szilícium szigetelőn ( silicon on insulator , SOI ) típusú gyártási folyamatával készül . A csip maximálisan4 GHz-es órajelet támogat , ami több , mint kétszerese a korábbi IBM nagyszámítógépek órajelfrekvenciájának . A processzor FO4 metrikája Minden z10 csipnek kétGB/s ( másodpercenkéntmilliárd bájt ) sebességű SMP hub portja , négyGi B/s memóriaportja , kétGi B/s bemeneti/ kimeneti portja ésérintkezője van . A z10 processzort a POWER6 processzorral együtt fejlesztették ki , sok közös kialakításbeli jellemzővel rendelkeznek , mint például a gyártási technológia , logikai kialakítás , a végrehajtó egység , lebegőpontos egységek , síntechnológia ( GX sín ) és az utasítás-futószalag kialakításának stílusa , azaz pl. magas frekvenciájú , alacsony késleltetésű , mély ( a z10-benfokozatú ) , sorrendi végrehajtású futószalag . Ugyanakkor a processzorok más tekintetben meglehetősen eltérőek , például a gyorsítótár-hierarchia és -koherencia , SMP topológia és protokoll kialakításában és a csip szervezése terén . Az eltérő utasításkészlet-architektúrák meglehetősen különböző magokat eredményeznek – a z10 processzornakegyedi utasítása van , amelyeknek-a teljesen hardveres megvalósítású ( nem mikroprogramozott ) . A z/Architecture egy CISC architektúra , amely visszafelé kompatibilis a még azas években keletkezett IBM System/360 architektúrával . A z/Architecture előző z9 EC processzorához képest a következő változtatásokat vezették be : több mintúj utasítás , a hatékonyabb kódvégrehajtás érdekében szoftver/ hardver gyorsítótár optimalizációk MiB fizikai lapméret támogatása teljesen hardveres megvalósítású decimális lebegőpontos aritmetika A kialakításban nagy hangsúlyt kapott a hibafelismerés és hiba utáni visszaállítás : hibajavító kód ( ECC ) az L2 és L3 gyorsítótárakon és puffereken , és kiterjedt paritásellenőrzés más helyeken ; a csipben több , mint hibaellenőrző egység található . A processzorállapot pufferelt , olyan kialakításban , ami lehetővé teszi a mag számára a precíz újrapróbálkozást szinte az összes hardverhiba esetén . Tárvezérlés Annak ellenére , hogy a z10 processzor lapkára épített eszközökkel rendelkezik a szimmetrikus többprocesszoros működés ( SMP ) támogatására , egy SMP Hub Chip ( elosztócsip ) vagy Storage Control ( SC , tárvezérlő ) elnevezésű dedikált kísérő csip is rendelkezésre áll , amelyMiB lapkán kívüli L3 gyorsítótár-kapacitást ad a rendszerhez és lehetővé teszi aGiB/s sebességű kommunikációt más z10 processzorok és elosztócsipek felé . Az SMP Hub Chip6 milliárd tranzisztorból áll , mérete, kapcsolódási ponttal . A kialakítás minden processzor számára lehetővé teszi két Hub Chip közötti gyorsítótár megosztását , tehát lényegében összesenMiB osztott harmadik szintű gyorsítótár használatát . Többcsipes modul A System z10 Enterprise Class ( EC ) számítógépben a z10 processzorok és a Storage Control ( SC ) csipek egy többcsipes modulra ( multi-chip module , MCM ) vannak felszerelve . Egy z10 EC számítógép legfeljebb négy MCM-et tartalmazhat . Egy MCM öt z10 processzort és két SC csipet , összesen hét csipet foglal magában , azaz legfeljebbprocesszormagot . A redundancia , gyártási problémák és egyéb működési jellemzők miatt a felhasználók számára nem minden mag áll rendelkezésre . A System z10 EC típus E12 , E26 , E40 és E56 modelljeiben az MCM-ekben összesenmag használható ( egy , két , három és négy MCM , rendre ) , az E64 modellben egy MCM három pedigelérhető magot tartalmaz . Lásd még z/Architecture IBM System z IBM System z10 IBM z196 , zEC12 z/OS POWER6 Jegyzetek Fordítás Források További információk Is IBM's New Z10 a Big Deal ? Redbook Draft : IBM System z10 Enterprise Class Technical Introduction IBM System z10 Enterprise Class – Datasheet IBM Readies Quad-Core z6 Chip for Mainframe Iron – IT Jungle IBM Journal Of Research And Development Issue On System Z10 Kapcsolódó szócikkek Nagyszámítógép 64 bites mikroprocesszorok z10