A z14 egy mikroprocesszor, melyet az IBM gyártott a z14 nagyszámítógépeihez. 2017. július 17-én jelentették be. A GlobalFoundries East Fishkill-i gyártóüzemében gyártották. Az IBM 2017 júliusi sajtóközleményében azt állította, hogy ez a világ leggyorsabb mikroprocesszora, -es órajelfrekvenciája alapján, és elődjéhez, a z13 processzorhoz képest magonként 10%-kal, a teljes csip esetén pedig 30%-kal növelt teljesítményt nyújt.

Az IBM 2021-ben megszüntette a z14 nagyszámítógép piaci forgalmazását (End of Marketing): a standard modellek esetében 2021. június 30-án, a z14 ZR1 esetében 2021. szeptember 30-án. A z14-es rendszerek forgalmazása hivatalosan 2020. június 30-án ért véget, a szerviztámogatás pedig 2022 szeptemberében szűnt meg, emiatt ezeket a processzorokat már nem gyártják. A z14-es rendszerekről az IBM a z16-os rendszerekre történő migrációt javasolja.

Leírás A processzoregység (Processor Unit, PU csip) lapkájának területe () és tranzisztorból áll. A GlobalFoundries 14 nm-es FinFET szilícium szigetelőn (silicon on insulator, SOI) gyártási folyamatával gyártják: 17 fémréteget alkalmaz és -es sebességet támogat, amely magasabb, mint elődjéé, a z13-é. A processzoregységben (PU) 10 mag van kiépítve, de a konfigurációtól függően 7–10 aktív, bekapcsolt maggal működhet (ezeket szintén „processzoregységeknek” nevezik az IBM szóhasználatában). A z14 magok támogatják a kétutas szimultán többszálas végrehajtást, és ezt a korábbi hardverekhez képest több alkalmazás számára biztosítják.

A PU csip egy egycsipes modulba van beépítve: megegyezik elődjéével, de különbözik a korábbi nagy méretű többcsipes modulba (multi-chip module, MCM) épített kialakításoktól (eme technológiát az IBM a 64 bites z/Architecture processzorainál alkalmazott, a z900-astól kezdve a zEC12 típusokig).

A magok a CISC típusú z/Architecture egy szuperskalár, sorrendtől eltérő (out-of-order) utasítás-futószalagos változatát valósítják meg. A z14 minden magjában megtalálható egy integrált CPACF nevű kriptográfiai koprocesszor, mely a véletlenszám-generálás, hashelés, titkosítás, dekriptálás és tömörítési feladatok műveleteit végzi. A további fejlesztések közé tartozik a mag futószalagjának optimalizálása, a lapkán belüli gyorsítótárak méretének kétszeresére növelése, a javított elágazás-előrejelzés, egy újabb, a COBOL és PL/I kód teljesítményének növelésére tervezett decimális aritmetikai SIMD motor, egy „védett tároló funkció” (guarded storage facility) kialakítása, ami a háttérben futó automatikus szemétgyűjtést (memóriatisztítást) támogatja azzal, hogy a szemétgyűjtő algoritmusok az alkalmazás futásának megszakítása nélkül kezelhetik a memóriában lévő objektumokat, és ez nagyban segíti a Java alkalmazások futását, valamint egyéb, a magok teljesítményét (elődjéhez képest) növelő fejlesztések.

Az utasítás-futószalagnak egy utasítássora van, amely 6 utasítást hívhat le ciklusonként, és ciklusonként legfeljebb 10 utasítást képes kiadni. Mindegyik magnak van egy saját 128 KiB-os L1 utasítás-gyorsítótára, egy saját méretű L1 adat-gyorsítótára, egy saját 2 MiB-os L2 utasítás-gyorsítótára, és egy saját -os L2 adat-gyorsítótára. Ezen felül a processzor egy -os megosztott, eDRAM-ban (beágyazott DRAM) megvalósított L3 gyorsítótárral is rendelkezik.

A z14 csip beépített többcsatornás DDR4 RAM memóriavezérlővel rendelkezik, mely egy RAID-szerű konfigurációt támogat a memóriahibák utáni helyreállításhoz. A z14 tartalmaz még két GX sín vezérlőt, valamint két új 3. generációs PCIe vezérlőt a gazdagép csatorna-adaptereinek és perifériáinak eléréséhez. A PU csipek három X-busszal rendelkeznek, melyek a három szomszédos PU csippel és az SC csippel történő kommunikációt biztosítják.

Storage Controller A z14-alapú nagyszámítógépekben a „Storage Controller” (SC), tárvezérlő – avagy hivatalos nevén System Controller, rendszervezérlő – egység egy nagyméretű fizikai szilíciumlapka, mely a processzormodul közepén helyezkedik el. Egy számítási fiók (compute drawer) a z14 nagyszámítógépek egyik fő szerkezeti egysége, fizikailag egy fiókszerűen kihúzható, moduláris hardverblokk. A fiók két klaszterből áll. Mindegyik klaszter két vagy három PU csipet tartalmaz. A két klaszter közösen osztozik egy tárolóvezérlő csipen (SC csip). Annak ellenére, hogy minden egyes PU csip L3 gyorsítótárral rendelkezik, melyet a 10 mag és egyéb lapkára integrált berendezések használnak megosztva, az SC csip ehhez további lapkán kívüli eDRAM (beágyazott DRAM) L4 gyorsítótárat ad hozzá, melyet a fiókban lévő hat PU csip oszt meg egymás között. Az SC csipek kezelik még a fiókban lévő PU-hármasokból álló csoportok közötti kommunikációt, valamint az A-busz segítségével a fiókok közötti kommunikációt is. Az SC lapkát ugyanazzal a -es folyamattal gyártják, mint a z14 PU lapkákat, 17 fémréteggel, mérete hasonlóan (), de tranzisztorból áll a nagy mennyiségű L4 memória miatt. Az SC a PU csip órajelének felén fut.

Jegyzetek

Fordítás

Források

További információk

Kapcsolódó szócikkek Intel iAPX 432 processzor hardveres szemétgyűjtése

z14

Kategória:Mikroprocesszorok