IBM Power处理器技术优势解析

核心提示： 四、IBM Power处理器充分发挥半导体技术的优势在最近 10 年中，IBM 在半导体领域实现了一个又一个的突破：铜技术，IBM Power处理器技术优势解析(4)，绝缘硅，硅锗合金，从而降低处理器性能而实现的，Power5依然采用多核心高频设计，应变硅和 low-k 绝缘体，这些新技术

四、IBM Power处理器充分发挥半导体技术的优势

在最近 10 年中，IBM 在半导体领域实现了一个又一个的突破：铜技术，绝缘硅，硅锗合金，应变硅和 low-k 绝缘体，这些新技术给它的服务器CPU发展奠定了扎实的基础。IBM的Power结构体系为广泛的处理器提供了技术基础，包括IBM的高端服务器芯片，以及到为计算机，服务器，手持设备和网络产品设计的PowerPC处理器。半导体业界一直有梦想能使用铜作为介质，这样可以获得比铝好 40% 以上的电流传输效率。

但是直到最近制造流程才实现了这个目标。IBM 的研究人员使用钨来生产基于铜的芯片，其速度比铝快 25 倍到 30 倍。采用了这种技术，通常称之为 CMOS XS (其中 X 是一个数字)，应用到IBM Power 3-II处理器上。low-k 绝缘体这种技术使用 SiLK 来防止铜线“串扰”，

硅锗合金(SiGe)在二极管芯片制造中用来代替功耗更高的砷化镓，SiGe 可以显著地改善操作频率、电流、噪音和电源容量。 绝缘硅(SoI)在硅表面之间放上很薄的一层绝缘体，可以防止晶体管的“电子效应”，这样可以实现更高的性能和更低的功耗。这些先进技术在IBM Power4及以后的处理器已经广泛应用。

五、IBM Power处理器使用低功耗、高频和并发多线程

Power处理器使用的应变硅这种技术对硅进行拉伸，从而加速电子在芯片内的流动，不用进行小型化就可以提高性能和降低功耗。如果与绝缘硅技术一起使用，应变硅技术可以更大程度地提高性能并降低功耗。POWER5芯片比POWER4芯片多集成了约一亿个晶体管，所以同样时钟频率时POWER5芯片具有较大的功耗。

但IBM在POWER5种提供了最先进的功耗管理技术，打开动态功耗管理器时POWER5的功耗会下降到与POWER4相当的程度。其先进性在于，其它功耗管理技术都是通过在处理器负荷不重时降低芯片频率/电压，从而降低处理器性能而实现的。Power5依然采用多核心高频设计，设计却全面依赖自动 化工具和逻辑设计。