Freescale RS64Q

Отличный выбор! Freescale RS64Q — это интересный и важный процессор в истории IBM-совместимых систем. Вот подробное описание.

Общее описание

Freescale RS64Q (кодовое название Pulsar) — это 64-битный суперскалярный RISC-процессор, разработанный и производившийся компанией Freescale Semiconductor (ранее Motorola Semiconductor). Он является эволюционным развитием линейки процессоров RS64 (RS64-I, II, III), которые изначально были созданы для рынка высокопроизводительных серверов и мейнфреймов.

Ключевая особенность RS64Q — его симметричная многопроцессорная (SMP) архитектура и оптимизация под коммерческие workloads: транзакционные базы данных (OLTP), ERP-системы (например, SAP R/3) и бизнес-логику. В отличие от процессоров POWER, которые были сбалансированы для научных и технических задач, RS64 делал упор на целочисленную производительность и эффективную работу с большими кэшами.

Процессор использовался исключительно в серверах и мейнфреймах IBM серий RS/6000 и System/390.

Технические характеристики

• Архитектура: 64-битная, RISC (PowerPC AS)
• Техпроцесс: 0.22 мкм (220 нм), CMOS 5S (SOI — Кремний на изоляторе)
• Тактовая частота: 750 МГц (была самой высокой в линейке RS64)
• Количество ядер: 1 ядро на кристалле
• Исполнение команд: Суперскалярное, с внеочередным выполнением (out-of-order)
• Конвейер: 7-ступенчатый
• Кэш-память:
  • L1: Раздельные кэши для инструкций и данных по 64 КБ каждый.
  • L2: Внутренний (on-die) кэш объемом 8 МБ. Это была одна из ключевых и выдающихся для своего времени особенностей, критически важная для производительности в коммерческих приложениях.
  • L3: Внешний (off-die) кэш, поддерживаемый архитектурой, но его реализация зависела от системной платы.
• Шина: Проприетарная высокоскоростная шина для подключения нескольких процессоров и системного контроллера.
• Разъем: Модульный (MCM — Multi-Chip Module) или картриджный формат, устанавливался в специальные разъемы на системной плате сервера.
• Потребляемая мощность: Высокая, порядка 30-40 Вт (типично для серверных процессоров того времени на таком техпроцессе).

Парт-номера (Part Numbers)

Парт-номера для таких процессоров обычно относятся к сборке (MCM) или картриджу, в который установлен сам кристалл и дополнительные микросхемы (например, для кэша L3 или управления памятью). Сам кристалл имел внутреннее кодовое название.

• Основное обозначение: RS64Q
• Типовой парт-номер IBM/Freescale: 09N4251 (это номер FRU — Field Replaceable Unit — для сборки/картриджа с процессором RS64Q 750 МГц, использовавшегося в конкретных серверах).
• Другие возможные варианты: Номера могли начинаться с 10K, 09N, 97H в зависимости от модели сервера и конфигурации (например, с разным объемом L3 кэша). Точный номер всегда нужно проверять по документации к конкретной системе (например, IBM 7029-6E3).

Совместимые модели (Серверы IBM)

RS64Q использовался в высокопроизводительных SMP-серверах среднего и высокого уровня линейки IBM RS/6000 (позже переименованной в IBM eServer pSeries).

Основные модели серверов:

1. IBM RS/6000 7029-6E3 (Model 260) — один из основных носителей. Многопроцессорный стоечный сервер, поддерживавший до 6 процессоров RS64Q.
2. IBM RS/6000 7043-150 (Model 150) — младшая модель в линейке "S-Star", также использовала RS64Q.
3. IBM RS/6000 7044-170 (Model 170) — более мощная модель.
4. IBM RS/6000 7046-B50 (Model B50) — сервер бизнес-класса.
5. IBM eServer pSeries 650 (Model 6E4) — прямое развитие платформы, также могла использовать эти процессоры.

Важное примечание по совместимости:

• Не взаимозаменяем с процессорами POWER3/4. Несмотря на общую архитектуру PowerPC, процессоры RS64 и POWER имели разные микроархитектуры, разъемы и системные логики.
• Внутри линейки RS64 возможна ограниченная обратная совместимость. Например, в некоторых серверах, рассчитанных на RS64Q, можно было установить более старый RS64-III или RS64-IV, но только при поддержке со стороны системной платы и прошивки (микрокода). Обратная замена (установка RS64Q в слот для RS64-III) часто была невозможна физически или логически.
• Обновление процессоров в таких системах всегда выполнялось парами или четверками (из-за особенностей SMP-архитектуры) и требовало специального микрокода от IBM.

Историческое значение

RS64Q и вся линейка RS64 стали мостом между классическими процессорами POWER и революционными POWER4, которые объединили два ядра на одном кристалле. Многие наработки по крупному кэшу и оптимизации для коммерческих задач были унаследованы в процессорах POWER, которые до сих пор используются в серверах IBM Power Systems.

Сегодня эти процессоры представляют в основном исторический и коллекционный интерес, как пример специализированной серверной архитектуры конца 1990-х — начала 2000-х годов.