POWER5

POWER5

MCMに搭載された4つのPOWER5ダイと4つの36MB L3キャッシュダイ
生産時期	2004年から
設計者	IBM
生産者	IBM
CPU周波数	1.5GHz  から 2.2GHz (POWER5+)
アーキテクチャ	Power Architecture (64ビット)
コア数	2
L1キャッシュ	32KB/64KB
L2キャッシュ	1.9MB
L3キャッシュ	36MB
テンプレートを表示

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。

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。

• 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+

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+ 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。

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^[1][2]。

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。

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^[3]。SR11000は最大128のPOWER5+マイクロプロセッサを使用し^[4]、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^[5]。

• "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.

• POWER
• PowerPC
• Power Architecture
• System p
• ASC Purple

• 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