POWER5

POWER5（パワーファイブ）は、IBMが設計・製造したPower Architectureベースの64ビットマイクロプロセッサである。POWER5+（パワーファイブプラス）はその改良版である。2004年にリリースされ、2007年に後継のPOWER6に置き換えられた。

概要 
POWER5は、成功したPOWER4の改良版で、主な改良は同時マルチスレッディング(2-Way SMT)と、ダイ上のメモリコントローラである。POWER5はデュアルコアのマイクロプロセッサで、それぞれのコアが1つの物理的なスレッドと、2つの論理的なスレッドをサポートし、合計では2つの物理的なスレッドと4つの論理的なスレッドをサポートした。

仕様 
 130nm / 389mm2 SOI 銅配線 プロセステクノロジー
 90nm / 240mm2 SOI 銅配線 プロセステクノロジー (POWER5+)
 Power Architecture デュアルコア
 1.5GHz - 1.9GHz - 2.3GHz (POWER5+)
 32ビット ALU
 64ビット FPU
 L1 キャッシュ（命令/データ） 32KB/64KB
 L2 キャッシュ 1.9MB（ダイ上）
 L3 キャッシュ 36MB（DCM、MCM、QCM上）
 I/Oバス GX+

歴史 
このマイクロプロセッサの技術的な詳細は、2003年のHot Chipsカンファレンスで最初に発表された。より完全な仕様は2003年10月14日の Microprocessor Forum 2003 で提供された。POWER5はオープンに販売されたのではなく、IBMとそのパートナーによって専ら使用された。POWER5を使用したシステムは2004年に発表された。

POWER5はハイエンドのエンタープライズサーバー市場で競い、主なライバルはインテルのItanium 2や、更にはサンのUltraSPARC IVや富士通のSPARC64 Vであった。

POWER5+ 
POWER5+ は、POWER5を改良した置き換え版で、2005年10月4日に発表された。当初の改良は新しい製造プロセスによる低消費電力で、クロックは変わらず 1.5～1.9GHzだった。2006年2月14日に、2.2GHz クロックまで可能な新バージョンが登場した。POWER5+は前身のPOWER5マイクロプロセッサと同じパッケージを使用できるようにパッケージされたが、更にクアッドチップモジュール(QCM)が可能となり、2つのPOWER5+ダイと、それぞれのPOWER5+ダイごとに2つのL3キャッシュダイが搭載できた。

詳細 
POWER5はPOWER4の改良版である。2ウェイのマルチスレッディングの追加は、それぞれのスレッドが使用できるように、リターンスタックやプログラムカウンター、命令バッファ、グループコンプリーションユニット、キューの格納などの重複を要求した。レジスタファイルや実行ユニットなど大半は共有されたが、しかしそれぞれのスレッドは専用のレジスタのセットを使用した。POWER5は同時マルチスレッディング(SMT)を、2つのスレッドが同時に実行できるように実装した。またPOWER5は現在のワークロードを最適化するためにSMTを停止することもできた。

POWER5は、389 mm2のサイズに2.76億個のトランジスタを搭載した。これはIBMの 0.13 µm SOI CMOSプロセスと、8層の銅配線が使用された。POWER5のダイは、デュアルチップモジュール(DCM)またはマルチチップモジュール(MCM)にパッケージされた。DCMは1つのPOWER5ダイと、そのL3キャッシュダイを搭載した。MCMは4つのPOWER5ダイと、4つのL3キャッシュダイを搭載し、L3キャッシュダイはそれぞれのPOWER5ダイ用で、サイズは 95 mm x 95 mmだった。

ハイエンドシステム用のいくつかのPOWER5プロセッサは、IBM ViVA (Virtual Vector Architecture)技術によって、複数のPOWER5コアをグループ化して1つのベクトルプロセッサとして稼働することができた。

用途 
IBMはデュアルチップモジュール(DCM)やマルチチップモジュール(MCM)のPOWER5マイクロプロセッサを、彼らのSystem pおよびSystem iのサーバーファミリーや、DS8000ストレージシステムや、ハイエンドのInfoPrintプリンターでの組み込み用マイクロプロセッサとして使用した。またDCMのPOWER5はハイエンドのIntelliStation POWER 285ワークステーションでも使われた。

POWER5のサードパーティーユーザーには、Groupe BullによるEscala server、日立製作所によるエンタープライズサーバEP8000シリーズやSR11000コンピュータがある。EP8000は2004年11月にPOWER5、2005年10月にPOWER5+の搭載モデルを発表した。SR11000は最大128のPOWER5+マイクロプロセッサを使用し、いくつかのシステムは2007年のTOP500スーパーコンピュータリストに選ばれた。

IBMはPOWER5+を、彼らのSystem p5 510Q、520Q、550Q、560Q サーバーでも使用した。

参照

出典
 "IBM Previews Power5". (8 September 2003). Microprocessor Report.
 Clabes, Joachim et al. (2004). "Design and Implementation of the POWER5 Microprocessor". Proceedings of 2004 IEEE International Solid-State Circuits Conference.
 Glaskowsky, Peter N. (14 October 2003). "IBM Raises Curtain on Power5". Microprocessor Report.
 Kalla, Ron; Sinharoy, Balaram; Tendler, Joel M. (2004). "IBM Power5 Chip: A Dual-Core Multithreaded Processor". IEEE Micro.
 Krewell, Kevin (22 December 2003). "Power5 Tops On Bandwidth". Microprocessor Report.
 Sinharoy, Balaram et al. (2005). "POWER5 System Microarchitecture". IBM Journal of Research and Development.
 Vance, Ashlee (4 October 2005). "IBM pumps Unix line full of Power5+". The Register.

関連項目 
POWER
PowerPC
Power Architecture
System p
ASC Purple

外部リンク 
Sizing up the Super Heavyweights, a comparison and analysis of the POWER5 and Montecito, that explains the major changes between the POWER4 to the POWER5, along with performance estimates
POWER5 - 日本IBM

IBMのマイクロプロセッサ