Freescale RS64L

Отличный выбор! Freescale RS64L — это интересный и важный процессор в истории IBM-совместимых систем среднего и высокого уровня. Вот подробное описание.

Общее описание

Freescale RS64L (кодовое имя "Pulsar") — это 64-битный суперскалярный процессор с архитектурой PowerPC-AS (или POWER3/RS64), разработанный и производившийся совместно IBM и Motorola (позже выделившейся в Freescale Semiconductor). Он является эволюционным развитием линейки RS64, созданной специально для серверов и мейнфреймов IBM AS/400 (позже iSeries, System i).

Ключевая идея: В отличие от "классических" процессоров POWER для серверов IBM RS/6000 (pSeries), RS64L был оптимизирован под уникальные требования AS/400:

• Выполнение приложений в "промежуточном коде" (TIMI — Technology Independent Machine Interface): Процессор эффективно исполнял байт-код, в который компилировались все программы AS/400, обеспечивая аппаратную независимость.
• Акцент на целочисленную производительность и пропускную способность памяти: Критично для коммерческих OLTP-нагрузок (базы данных, ERP-системы).
• Высокая надежность и отказоустойчивость: Поддержка функций RAS (Reliability, Availability, Serviceability).

Это был один из последних процессоров перед объединением линеек RS64 и POWER в унифицированную архитектуру POWER4.

Технические характеристики

• Архитектура: 64-битная PowerPC-AS (POWER3/RS64), Big Endian.
• Тактовая частота: 750 МГц (самая распространенная версия RS64L).
• Техпроцесс: 0.22 мкм (220 нм), технология CMOS 7S (медные соединения, SOI — кремний на изоляторе).
• Количество ядер: 1 ядро на кристалле.
• Конвейер: Глубокий суперскалярный конвейер.
• Исполнение: Суперскалярное, внеочередное (out-of-order).
• Количество транзисторов: Около 44 миллионов.
• Размер кристалла: ~ 13.5 x 15.0 мм (~ 202 мм²).
• Кэш-память:
  • L1-кэш: Раздельный. 64 КБ для инструкций + 64 КБ для данных.
  • L2-кэш: Интегрированный на кристалле. 8 МБ (огромный по меркам того времени), работающий на полной частоте ядра (750 МГц). Это было ключевое конкурентное преимущество, резко снижавшее задержки доступа.
  • L3-кэш: Внешний, на отдельной микросхеме (обычно 128 МБ), подключенный через высокоскоростную шину.
• Подсистема памяти: Интегрированный контроллер памяти, поддерживающий SDRAM DIMM.
• Шина: Проприетарная высокоскоростная шина для связи с L3-кэшем и другими процессорами в SMP-конфигурациях.
• Энергопотребление: ~ 30 Вт (относительно низкое для своей производительности благодаря технологии SOI).
• Корпус: CBGA (Ceramic Ball Grid Array). Монтировался на съемный модуль (картридж) вместе с кэшем L3 и разъемом для установки в системную плату.

Парт-номера (Part Numbers)

Парт-номера для таких процессоров обычно указывались на модулях (картриджах) и в документации систем. Основные известные номера:

• Для самого процессорного кристалла:
  • Freescale: MPC7xx (общая серия, конкретный номер для RS64L уточняется).
  • IBM: Часто использовался внутренний инженерный код. Публичные парт-номера обычно относились к сборке.
• Для процессорного картриджа / модуля (самая полезная информация для поиска и замены):
  • IBM FRU (Field Replaceable Unit): 00Nxxxx, 12Rxxxx, 16Rxxxx и т.п. (например, для моделей iSeries 270, 820). Точный номер зависел от конкретной модели сервера и конфигурации (частота, объем L3).
  • Пример для системы IBM iSeries 270 (модель 2122): Картридж с процессором RS64L 750 МГх мог иметь FRU 12R1964 или подобный.
  • Маркировка на модуле: IBM 75Pxxxx или P/N: 75Pxxxx.

Важно: Для точного определения парт-номера необходимо знать модель сервера (например, IBM 9406-270) и его спецификацию. Номера FRU можно найти в руководствах по обслуживанию (IBM Maintenance Manual) или на этикетке самого модуля.

Совместимые модели серверов IBM

Процессор RS64L использовался исключительно в серверах IBM среднего класса серий AS/400 и iSeries.

Основные семейства и модели:

1. IBM AS/400e (серия "S-Star"):

   • Модель 270 (9406-270) — один из основных носителей RS64L. Мог быть как однопроцессорным, так и SMP (до 4-х процессоров RS64L).
   • Модели 170, 720, 730, 740 более поздних выпусков также могли использовать процессоры семейства RS64 (RS64 III, RS64L).

2. IBM iSeries (первое поколение, 2000 год):

   • iSeries 270 (модель 2122) — прямое переименование AS/400e Model 270.
   • iSeries 820 (модель 2120) — более старшая модель, также использовавшая RS64L в конфигурациях.
   • Модели iSeries 800, 810, 830, 840 использовали как RS64L, так и более новые процессоры POWER4 (в зависимости от года выпуска и конфигурации). Модели 8xx с процессорами RS64L часто относятся к "серии S-Star".

Примечание по совместимости:

• Процессорные картриджи не были взаимозаменяемыми между разными моделями серверов (например, картридж от 270 не подходил в 820). Они имели разную физическую конструкцию, разводку и прошивку.
• Внутри одной модели сервера возможна была установка картриджей с разной частотой (например, 600 МГц -> 750 МГц) только если это поддерживалось микрокодом и конструктивно системной платой. Часто требовалось обновление всего сервера до определенного уровня (Release).
• Эти системы давно сняты с производства и поддержки. Их можно найти только на вторичном рынке.

Историческое значение

RS64L стал "лебединой песней" специализированной линейки RS64. Его высокая производительность в коммерческих задачах, особенно благодаря огромному встроенному L2-кэшу, доказала эффективность архитектурных решений. Вскоре после его выпуска IBM объединила усилия по разработке, и на смену RS64L и процессорам POWER3 пришел универсальный двухъядерный процессор POWER4, который лег в основу как серверов iSeries, так и pSeries.