z196處理器是一種四核芯片，在512平方毫米的面積上包含了14億個晶體管。這種芯片是IBM在紐約州Poughkeepsie的工程師設(shè)計的，由IBM在紐約州 East Fishkil的300毫米晶圓加工廠采用45納米SOI加工工藝生產(chǎn)的。IBM在奧斯汀、德克薩斯州、德國、以色列和印度的實驗室都為z196芯片做出了貢獻。

　　簡介

　　截止2010年08月最快CPU誕生！IBM z196主頻高達5.2GHz。

　　Porell說，我們用了15億美元制造這種芯片。在6個國家和22個實驗室的5000人參加了這個芯片的開發(fā)工作。

　　同時，從性能的角度看，IBM最新推出的zEnterprise System是IBM迄今為止功能最強的系統(tǒng)。zEnterprise System中的核心服務(wù)器叫作zEnterprise 196，包含96個全球速度最快的和最強大的處理器，每秒可執(zhí)行500億條指令，大約是IBM流行的System/360系列服務(wù)器中的91型服務(wù)器在 1970年執(zhí)行的指令數(shù)量的1.7萬倍。

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??????? 據(jù)了解，Z196處理器有14億個晶體管，面積為512.3平方毫米，這使其在晶體管數(shù)量和面積上都要大于POWER7芯片。z196芯片采用 了IBM的觸點陳列封裝，被稱為C4的金屬觸點封裝取代了以往的針狀插腳——其觸點數(shù)量驚人：8093個電源觸點和1134個信號觸點。

　　z196芯片每個核心都有64KB的L1指令緩存和128KB的L1數(shù)據(jù)緩存，這一點和Z10非常相似。但是z196有100個新指令和超 標量通道允許指令重新排序，這樣Z196通道就比z10的更有效，而且其編輯代碼是不可見的。除此之外，Z196的每個核心都有1.5MB的L2緩存。

　　工作原理

　　z196引擎的超標量通道可以在每個時鐘周期內(nèi)解碼3個z/Architecture CISC指令并執(zhí)行多達5個操作。每個核心有6個執(zhí)行單元：2個整數(shù)單元，1個浮點單元，2個加載/保存單元和1個小數(shù)單元。IBM表示，這浮點單元要比 z10芯片中的更好，但是沒有透露它在每個時鐘周期內(nèi)可以做多少flops。之前的一些z/Architecture CISC指令已經(jīng)被分割成塊，使其能夠更有效地分散在通道中，讓z196更像是RISC。

　　與POWER7芯片一樣，z196在芯片中采用嵌入式的DRAM（eDRAM）作為L3緩存。這種eDRAM比經(jīng)常用作緩存的靜態(tài)DRAM（SRAM）速度更慢，你可以將其指定到一個特定的區(qū)域。對很多工作負載來說，讓更多內(nèi)存接近于芯片要比使用高速內(nèi)存更加重要。z196處理器有 24 MB的eDRAM L3緩存，被劃分為2個存儲體，并由2個片上L3緩存控制器進行管理。

　　每個z196芯片可以作為一個GX I/O總線控制器——這種方法同樣被用于POWER系列芯片中，用于連接主機通道適配器和其他外圍設(shè)備，每個插槽分配得到一個與受RAID保護的DDR3 主內(nèi)存相連接的內(nèi)存控制器。此外，z196芯片還有2個加密和壓縮處理器，IBM大型機采用了這種第三代電路設(shè)計。

　　z196芯片采用兩個核心共享其中一個協(xié)同處理器方式，且每個核心有16KB的緩存空間。最終達到每個z196芯片有一個可連接SMP Hub/共享緩存芯片接口。如下圖所示，有2個芯片被集成到一個z196多芯片模塊（MCM）上，提供了交叉耦合允許MCM上所有6個插槽通過40GB /s相連接。Z196提供的是交叉耦合訪問方式，在MCM上提供了六個插槽以40GB/s的速度連接到各芯片上，zEnterprise 196 SMP Hub/共享緩存。

　　在IBM大型機中，z196處理引擎相當于中央處理器（CP），而CP的互連芯片稱為共享緩存（SC）。每個SC有6個CP接口相互連接，其中有3個架構(gòu)接口連接到全加載的z196系統(tǒng)中其他3個MCM。

　　從上面的架構(gòu)圖來看，SMP Hub的一個優(yōu)點就是可以加載到帶有L4緩存的組件上，這是大多數(shù)服務(wù)器所沒有的——幾年前IBM曾向至強處理器的EXA芯片組上增加了一些L4緩存（即采用了eX4架構(gòu)的IBM X3850M2/3950M2平臺，可通過擴展組建升級為16路系統(tǒng)。對應(yīng)的CPU為Xeon 7400系列）。L4緩存之所以重要，其原因在于大型機引擎的主頻要遠高于主內(nèi)存速度，但是如果只通過增加一個緩存層來滿足Z196的引擎需求是非常昂貴 的。不管怎樣，這種SMP Hub/共享緩存芯片和CP一樣也是采用45nm制程工藝，有15億個晶體管，面積為478.8平方毫米，封裝中有8919個觸點。

　　每個MCM上部署6個CP和2個SC，MCM是一個邊長96毫米的正方形，功耗1880瓦。每個處理器板有一個MCM，這使得一個完全連接的系 統(tǒng)可以達到96個CP，十幾個控制器可以訪問多達3TB RAID內(nèi)存，32個I/O Hub接口最高可實現(xiàn)288 GB/s的I/O帶寬。頂架式zEnterprise 196 M80設(shè)備中的80個CP可用于運行工作負載，其他可以使用Parallel Sysplex集群來耦合系統(tǒng)、管理I/O和熱備份等等。

　　支持視窗系統(tǒng)

　　IBM大型機自12月16日起將支持Windows系統(tǒng)

　　據(jù)國外媒體報道，從今年12月份起，IBM ZEnterprise 196大型機將在Linux、X86系統(tǒng)之外增加Windows系統(tǒng)。這將跨越許多數(shù)據(jù)中心的一條大系統(tǒng)分界線。IBM此前曾宣布有意在ZEnterprise 196大型機中運行Windows系統(tǒng)。今年12月16日起，IBM大型機將啟用Windows管理功能。

　　用戶希望數(shù)據(jù)中心有新的運行能力?，F(xiàn)在有許多基于Windows 、可與大型機進行數(shù)據(jù)交互的應(yīng)用，包括IBM制造的許多機器在內(nèi)。但現(xiàn)在此類應(yīng)用必須單獨管理。

　　IBM表示，支持Windows系統(tǒng)將促進大型機企業(yè)環(huán)境的安全性和速度，也將使用戶得以在專用網(wǎng)絡(luò)上連接系統(tǒng)，避免其他網(wǎng)絡(luò)的波動，并實現(xiàn)一體化管理。

　　IBM Z系統(tǒng)部門業(yè)務(wù)主管格雷格·洛特科（Greg Lotko）說：“添加Windows系統(tǒng)是IBM真正認識到世界的復(fù)雜關(guān)聯(lián)性?！蹦壳?，Z系統(tǒng)平臺支持Z/OS、Linux、Unix 和Windows系統(tǒng)。

　　Clabby Analytics分析師喬·克拉比（Joe Clabby）認為IBM此舉對用戶有利。Z系統(tǒng)以其運行數(shù)據(jù)傳輸和批處理工作負載的能力聞名，而Linux可以支持Java工作負載。Z系統(tǒng)還將有一項功能，將其管理擴展至zBX 刀片式服務(wù)器，使它更易于整合和處理相關(guān)數(shù)據(jù)。

　　克拉比說，整合管理能力將減少運行多個操作系統(tǒng)的大型機環(huán)境所需的勞動力。而且，單一體系的管理也省錢。

　　IDC公司的分析師讓·波茲曼（Jean Bozman）表示，支持Windows系統(tǒng)將使Windows 應(yīng)用程序和大型主機之間的連接速度非?？?。大型機的運行性能和點對點管理速度也更快。