POWER5

POWER5マイクロプロセッサ

IBMが設計したPOWER5は、Power Architectureに基づく64ビットマイクロプロセッサで、高い性能を実現しています。2004年の登場以降、POWER6によって2007年にその役割を引き継がれるまで、多くのシステムで活用されました。本記事では、POWER5の技術的な背後にある詳細とその改良版であるPOWER5+についてご紹介します。

概要

POWER5は、先代のPOWER4の技術を元に開発され、主に同時マルチスレッディング（2-Way SMT）機能とダイ上のメモリコントローラが強化されています。デュアルコアの設計を採用したPOWER5では、それぞれのコアが1つの物理的スレッドと2つの論理的スレッドを同時にサポートすることが可能です。これにより、合計で2つの物理的スレッドと4つの論理的スレッドを処理する能力を持っています。

仕様

POWER5の仕様は以下の通りです：

• - プロセス技術: 130nm SOI 銅配線、389mm²
• - POWER5+: 90nm SOI 銅配線、240mm²
• - コア数: デュアルコア
• - クロック周波数: 1.5GHzから2.3GHz（POWER5+）
• - ALU: 32ビット
• - FPU: 64ビット
• - キャッシュ: L1キャッシュ（命令/データ）32KB/64KB、L2キャッシュ1.9MB、L3キャッシュ36MB
• - I/Oバス: GX+

歴史

POWER5は、2003年のHot Chipsカンファレンスで初めて紹介されました。その後、より具体的な仕様は同年のMicroprocessor Forumにて発表されました。何より興味深い点は、POWER5が一般市場向けに販売されることなく、IBMおよびそのパートナー専用に設計されたことです。2004年には、POWER5を搭載したサーバーが世に出ました。これにより、エンタープライズサーバー市場での強力な競争相手となり、インテルのItanium 2やサンのUltraSPARC IV、富士通のSPARC64 Vがライバルとして挙げられます。

POWER5+の登場

POWER5の改良版であるPOWER5+は2005年に発表され、製造プロセスの向上によってエネルギー効率が改善されました。クロック周波数は初めは1.5GHzから1.9GHzで維持されましたが、2006年には新たなモデルで2.2GHzまで対応可能になりました。POWER5+は前モデルと同じパッケージを使用しつつも、より高度にクアッドチップモジュール（QCM）での仕様に対応しました。これにより、より多くのダイとキャッシュを搭載することが実現しました。

技術的な詳細

POWER5のマイクロアーキテクチャは、389mm²のサイズに約2.76億のトランジスタを集積しています。これはIBMの0.13µm SOI CMOSプロセスに基づき、マルチチップモジュール（MCM）やデュアルチップモジュール（DCM）にパッケージされています。特に、ハイエンドシステム向けにIBM ViVA (Virtual Vector Architecture)が利用可能で、複数のPOWER5コアが統合されて1つのベクトルプロセッサとして動作します。

用途

IBMはこのマイクロプロセッサをSystem pやSystem iのサーバー、DS8000ストレージシステム、さらには高性能なInfoPrintプリンターに組み込んで使用しました。また、高性能ワークステーションにも搭載され、他社製品でも利用されています。例えば、Groupe BullのEscalaサーバーや日立のEP8000シリーズなど、様々なシステムでPOWER5が利用された実績があります。これにより、POWER5プロセッサは高い汎用性を持ちながら、幅広い業界で利用されることになりました。

まとめ

POWER5はその優れた性能と躍進的な技術により、エンタープライズ市場に強力な影響を与えました。次世代のPOWER6へと進化する過程で、多くの技術的な革新がもたらされ続けています。

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