独特的内存控制器

　　如同Power7、至强E系列一样，Power8也将内存控制器收纳入“核”内。只不过Power8的做法有点不太一样：并不是将DDR3控制器放入在晶圆中，而是创建了一个“类”内存控制器，通过高速总线传输到内存缓冲区——该“类内存控制器芯片”被称为“Centaur”，控制着一半的L4缓存和一半的内存控制器。


　　在Power8中，Centaur充当主内存控制器的角色功能——所有内存调度逻辑单元、缓存指令单元和能源管理单元，都被嵌入在Centaur芯片上。连接Power8封装包和Centaur内存缓存区的内存通道延迟为40ns，带宽为9.6GB/s，更为独特的是Centaur芯片还包括有16MB缓存以供处理器当作L4缓存使用。Power8处理器一共有8个Centaur芯片，总共有128MB容量的L4缓存可供使用。由于L4缓存部分独立于内核心，Power8的12个内核需通过三条PCI-E 3.0高速通道与L4缓存进行数据传输：在4GHz频率下允许用户从外部L4缓存中以128GB/s的速率传输至L3缓存中、L3缓存中以64GB/s速率传出，数据也可以128GB/s的速率传输至L2缓存。从设计上，Power8整个内存控制器的8个内存通道内存带宽达到230GB/s，最高可提供410GB/s峰值带宽。而在内存容量上，如果采用32GB DDR3单个内存条的话，每个Power8处理器可支持扩展至1TB DDR3内存容量。
　　需要说明的是，为了配合OpenPOWER联盟战略，Power8整合的PCI-E 3.0通道还支持CAPI(Coherence Attach Processor Interface)接口连接外部组件标准，可通过第三方授权的方式，将网络、图形处理器、加速器以及其他功能添加到Power处理器当中。如作为OpenPOWER联盟成员之一的英伟达正在为Power8处理器开发一种外部图形处理器。
　　当然，面对一个运算怪兽，也许不少人更担心Power 8的功耗。功耗管理方面，Power 8处理器和Haswell有些相似，在芯片内部直接集成了VRM模块来实现更精细的功耗控制，同时IBM在Power 8上还引入了智能核心、智能功耗和智能内存技术，解决了困扰当今PC许久的运行效率与功耗等至关重要的问题。不过，IBM目前仍没有公布Power 8的具体功耗，这反倒让我们对Power 8的功耗控制效果有点期待……


写在最后
　　经过20来年的发展，目前IBM Power 处理器已经成为应用最广泛的处理器架构。尽管RISC架构已经远不如当初的辉煌，但从目前高端服务器市场的销售收入看，基于IBM Power架构的服务器仍然位居首位。这一次，Power8强大的性能再一次体现了IBM的芯片制造水准。它的到来，以强横的处理能力和突破性的功能似乎在向世界证明——传统CPU的生命力依然旺盛，在可以遇见的未来，高性能计算领域仍将是CPU集群主导、异构架构竞争的时代。未来基于Power8处理器的超级系统将在大数据挖掘与分析、云计算部署、HPC、科研、金融、能源等多个领域，满足对更高性能的需求。