IBM的双核处理器芯片Power5 在RISC 芯片领域占据领先地位，并且对Intel Itanium2所垂涎的服务器领域构成了强大的挑战！
Power的体系结构并没有得到应有的重视。随着Power5系列服务器的最终上市， 即使非IBM 厂商也应该重新对它进行仔细研究。
如果所有其他因素相同，而且IBM 能够使它的服务器系统具有与Dell 和HP一样的市场易接近性(如在价格定位和渠道普遍度方面)，IBM 的Power5处理器可以彻底击溃Intel 的Itanium 2处理器。首度在去年夏天问世的Power5 是一个强有力的双拳组合，是一个工程上的胜利，创造它的是一个不仅在处理器设计方面，而且在亚微米芯片制造和封装科学上都要优胜于对手的公司。
当然Power5的速度是非常快的，但它仍然可以被视做为IBM公司***次想要满足用户速度以外需求的认真尝试——Power5提供了改进的功率使用效率，优越的扩展性，对非IBM操作系统 (包括Linux和Windows) 的支持，以及现有Intel技术所无可匹敌的分区特性和虚拟化功能。
Power5也预示了来自IBM在Power领域的长期合作伙伴苹果计算机公司（Apple Computer）将推出新一代的64位、基于PowerPC的工作站和服务器。前不久，IBM还通过一个开放的许可证公开了其Power体系结构及开发工具，这对一个以专利技术为生存根本的公司来说是出人意料的！
通过很多种途径，Power5的影响力都能够超越以金融行业为代表的IBM基本的“贵族”核心用户群。虽然IBM 也在销售基于Itanium 2、Opteron、Xeon等处理器平台的服务器，但很明显IBM更是在想方设法将基于Power5的服务器系统送到Linux及Windows 管理员的手中。IBM 是否能达成这一目标最终还将依赖于用户的选择，但面对Power5强大的性能和Itanium 体系结构游弋不定的命运，我们最终还是决定将IBM 的这个旗舰型处理器放到了我们的“显微镜”下。
Power的秘密
IBM一贯地吸引一些聪明的人才，即那些值得赋予“计算机科学家”绰号的工程师。在上世纪80年代，这些科学家创造了一个专门为优越的性能而设计的处理器体系结构——IBM 801，这是最原始的RISC处理器。目前，IBM 801的遗传基因仍然存活在其Power 系列企业级处理器之中。
RISC处理器同诸如Intel x86架构的CISC处理器之间的主要区别可以被看做是发生在程序员和芯片设计师之间的一场拔河赛。通过把一系列共同的操作缩减为一个单一的长机器指令，CISC处理器使应用程序员的开发工作更轻松一些，这使得CISC架构有了一个速度较慢但易于设计的声誉；与之相应的是，RISC架构虽然速度比较快，但对程序员却不友好，它的每一个单一指令只执行很有限的一部分功能，但其突出的优点是执行速度快，并且有非常优越的并行处理性能。RISC需要有耐心、有天赋的程序员和经过细致优化的编译器， RISC的成功证明了业界有这两方面的大量人才。
Power5 最知名的特征是它在一个芯片上集成了两个分立的RISC内核。
Power5 最知名的特征是它在一个芯片上集成了两个分立的RISC内核。AMD、Intel、Sun等公司相继宣布将要推出多内核处理器芯片的消息使得人们把更多目光聚焦在Power5的这一特征之上，但实际上在它的前辈Power4和Power4+身上，多内核已经是一个重要的特征。根据IBM所述，Power5与Power4的目标代码是完全兼容的。多核心的奇迹在于它实现了在小空间上达到更高速度，却没有使芯片发热量显著增加。 但是你将会看到，多核并不是简单地在单一芯片上的对称多处理（SMP）。
几种相当的处理器芯片系统比较图
值得指出的是，Power5的双内核共享一个非常快速的二级缓存（Level 2 cache）。对于所有的微处理器来说，缓存的速度和大小都是决定性能的一个因素(x86的演化已经充分表明Intel是完全被缓存所迷住了)。随着简单指令飞快地进出RISC处理器，缓存有效减少了数据进出内存（RAM）的“旅行”次数，这方面的效率已经成为设计出高性能处理器的十分关键的考虑。
Power5 的二级缓存总共不到2MB。由于是共享缓存，一个处理内核取出的数据马上就可以供给另一个内核使用，这样在很大程度上就使得取出下一个程序指令或数据块可能并不需要再进行一次到内存的有损于性能的访问旅程。但是，共享缓存也会出现双核同时都试图访问缓存的情况，而这是不可能实现的。
IBM实施了一个解决缓存争夺的权宜之计，即把二级缓存分为三个区段，只要双内核同时访问的是不同的缓存区段，此设计就允许类似同时存取缓存的操作。IBM对二级缓存争抢还有另一个创造性的解决方案：即增加一个庞大的 36MB外部三级缓存，每个内核拥有自己独立的三级缓存，因此没有相互之间存取冲突的可能。 虽然访问三级缓存并不如访问二级缓存速度快，但却远比访问主内存要快，而且在Power5 的设计中建立了从内核到属于它的三级缓存间的直接连接。我们认为IBM对三级缓存设计的改造是Power5设计的主要亮点之一。
Power5 的另一个基本性的改进是它的芯片内内存控制器。每个Power5内核有自己的控制器，它能控制管理一个独享的主内存块，这对整体性能有巨大的影响，如同我们在比较Opteron 和 Xeon 的内存吞吐量时所看到的一样。在Power5之中，这种设计也是非常符合IBM的多级并行化策略。
两个并不够
Power5 并不只是双核，它同样也具有前辈Power4处理器中的SMT (Simultaneous Multi-Threading，并发多线程)功能，在特定条件下，它使每个内核具有同时从两个线程运行指令的能力。IBM的SMT与Intel的HTT (Hyper-Threading Technology，超线程技术)很类似，但具有明显的优势：SMT 使得“特定条件”更宽泛，通过分析和赋予不同线程优先级使得并行计算运行得更有效率 (我们认为更有效率得多)，从而实现了动态优化的并行化处理。虽然在评测中很难独立地测试这个性能，但是相比较于Intel的HTT功能，Power5的SMT实施应该能有***30%的性能提高。
Power5 增加了两个基本的、却很必要的赋予不同线程优先级的方法。动态资源平衡（Dynamic Resource Balancing）通过分析线程的行为以及闲置可能使一个SMT流变慢的代码，以便尽力使指令流平滑运行。例如，必须按顺序执行才能得到正确结果的指令代码能把线程在处理器上锁定一段时间。 Power5 试图预先判定这个情形，并运行比较简单的指令直到有足够的余地能运行此顺序队列而不阻塞SMT。
另外一个令人敬畏的设计亮点是，Power5的可调整线程优先级分配方法使得操作系统、 驱动程序和应用程序拥有赋予任意优先级给每一个线程的能力。这个应用赋予的线程优先级在动态资源平衡计算中被计入，并被更为广泛地用于决定一个线程在CPU中活跃运行的时间长度，它也给了操作系统一个控制电源消耗量的简易方法。
如果你有很多高优先级的线程在运行，整个系统会变得很热。但是如果操作系统能够降低一些线程的优先级，CPU将能更多运行一些空闲的周期，从而整个系统会变得凉一些。如果你把所有线程的优先级都降到***，CPU就会进入一个如同睡眠的低能耗模式，这是我们能够想像到的能耗管理的最简单方法。
***，Power5基本上会利用它知道的每个RISC 指令所要使用资源的信息随时去关掉当时不被需要的那部分芯片资源设施，这个功能将会改变以往Power 系列微处理器存在的名声不太好的能耗和散热问题。当然，这也比诸如x86 系列处理器所使用的基于操作系统的能耗管理方案来得简单。
你可能从来没有注意到
单从技术上来看，Power5是处于领先地位，但是出乎所有与InfoWorld交流过的Itanium 2怀疑者们意料之外的是，有很大一部分观察家已经判断出在Itanium 2与Power5 的这场比赛中，Intel将更为有利。
这是一个怪异的评估，因为RISC拥有Unix 市场，Unix拥有中端到高端的市场，然而Intel又不做RISC，它与那些百万美元级别的大宗订单毫无关系，除非它能够让采购者相信Itanium 2 将淘汰RISC，否则Intel绝对被关在这块市场之外。那么，Intel 将来能够突破这块市场吗？我们认为Intel 需要花费很多年才能让Itanium 去侵入RISC的市场。与此同时，Power以及Sparc处理器也将继续演进。
使这场争斗结果很难判断的另一个原因是，与Intel想要争夺RISC市场一样，IBM也同样想争夺Intel的市场。IBM正在以每台5000美元的价格销售预装了Linux操作系统的基于Power5处理器的服务器系统。大家有必要回去查一下系统规格以弄懂为什么5000美元的Power5 服务器可能是很好的选择。
为Power系列镌刻了墓碑的分析家们则指出，IBM的芯片生意并不赚钱，但是它的系统生意在赚钱，现在两个部门又合并在一起了。这是一个非常聪明的举动：为你所卖的系统研制芯片，围绕着你所研制的芯片构建系统。另外，IBM向公众公开其Power的设计规范和工具也很聪明，每一个获得公开许可的机构都是一个潜在的制造商客户，不受妨碍的知识产权将由不在IBM工资单上的天才发明并流入。
这些都是轻易进入低端市场的优秀策略。如果IBM不用对付顾客就好了，以前IBM从来没有能够给它的低端产品带来如同Dell和HP一样的品牌光芒和用户信任度，在这块IBM工程师的优异工作成果总是被它的糟糕的市场行为所毁坏。而且，最有可能的情况是，如果你没有正在使用IBM系统，你将永远不会注意基于Power5的服务器系统一眼，无论它卖多少钱。
在入门级产品方面，IBM 有意地把Power5的成功与Linux 绑定在一起。但是不可否认，想从公开免费下载的软件上面抽取附加价值是很困难的，而且很多购买者也并不愿意购买新系统去运行Linux这样一个操作系统。换一种说法，Linux不会销售IBM的Power5 入门级服务器。与绝对便宜的运行Linux且基于Opteron 或 Xeon EM64T (扩展内存 64技术)的服务器系统相比， IBM***的Power5 服务器以其5000到6000美元的价位并不具有足够的价格竞争力。
另一方面，大型Unix 系统自然好卖，这些用户总是习惯追加购买他们已经正在使用的东西，他们也喜欢购买解决方案顾问推荐的东西。从这方面来说，IBM 在维护好大客户关系方面有着远远超越其竞争对手的能力，你很难诱惑IBM中高端的客户放弃使用IBM的硬件。所以关于Power5 的总体信息总是被断章取义地传播到媒体和公众，但是其传播对象又会忽略IBM的市场信息。在IBM直接面对的用户关系方面，你永远不可能打败它。
Power5几乎已经得到了所有的东西——速度、简单性、创新、无缝向后兼容性、成熟的开发工具，以及一个技术巨人的支持，它是一个***的工程成就，创造它的也许就是世界上最聪明的工程师队伍，所以，如果IBM的市场能力能与它的工程方面的智慧相提并论的话，Intel还真要小心了！
