深度解析：OpenPOWER与POWER8将会开启怎样的未来？

与CPU性能息息相关是内存带宽，它将决定每个CPU核心是否能被充分的“喂饱”，否则更多的CPU核心与线程数量也只是纸上谈兵。虽然POWER8仍然是两个主内存控制器与8个内存通道，并且仍然由内存缓冲芯片做中介与内存DIMM相连，不过具体的能力已经 大不相同。缓冲芯片与处理器之间的总线频率由POWER7/7+的6.4Gb/s提升至9.6Gb/s，总线位宽由16bit提升至24bit，因此每个缓冲芯片与CPU之间的数据带宽是28.8GB/s（8通道 总合230GB/s），而缓冲芯片又是4通道的设计，并内置16MB的内存缓存，可支持DDR3-1600的内存，所以缓冲芯片到内存间的带宽最高可达51.2GB/s（4通道），8颗内存缓冲芯片到内存的总带宽最高为410GB/s，而POWER7/7+的内存带宽峰值为136GB/s（DDR3-1066），持续内存带宽（缓冲芯片至CPU）为100GB/s。所以，相较POWER7/7+，POWER8的CPU核心数量提升了50%，线程数量提升了200%，内存持续带宽提升了130%，内存峰值带宽提升了200%。内存的升级与CPU核心的升级基本保持了同步。

POWER8处理器内部的整体架构设计

在CPU内部的整体设计中，POWER8虽然在整体的布局上与POWER7/7+很相似，但实际的组成已经有了明显不同，其中变化最大的要数总线接口，比如集成了PCIe 3.0接口（x16），以及IBM独有的CAPI总线（Coherent Accelerator Processor Interface，一致性加速器接口），其中CAPI可以看作是POWER8开放的一个重要标志（具体信息见下文）。另外，在芯片间的互联与数据路由方面，POWER8也有重大的改进，如果系统优化得当，将明显提高多路系统的性能表现。

POWER8的双环路互联架构，一环为横向连接，另一环为纵向连接，横向连接的单路带宽为38.4GB/s，纵向连接单路12.8GB/s，在设计时，4颗POWER8一组，先保证横向连接用满，再通过纵向连接扩展至第二组，每颗POWER8有三路横向连接和三路纵向连接通道，可以做到同一组POWER8点对点连接，也可以做到4组之内的单列纵向点对点连接

POWER7/7+的互联架构，每颗POWER7/7+总共有4个互联通道，但用于纵向连接的只有1个，它可以保证横向的一组点对点互联，但无法做到纵向的单列点对点互联，不过其通道带宽统一为20GB/s

在16路配置下，由于POWER8可以做到横向一组与纵向一列的点对点互联，所以，当两颗相距最远的CPU要进行数据路由沟通时，可以用到的通路数量将大大增加，理论上讲可以用满纵向连接通道（由于纵向连接带宽小于横向连接，所以只计算纵向带宽的总合即可），即12条12.8GB/s的纵向连接通道，总共可达153.6GB/s，而POWER7/7+仍然为20GB/s，只有POWER8的约1/8， 即使是纵向相邻的两颗CPU沟通，也可以通过这咱多通道间接路由的方式大幅提高传输带宽（以延迟换带宽）

微信扫一扫实时了解行业动态

微信扫一扫分享本文给好友