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A2i

プロジェクト

A2i Power Processor Core RTLおよび関連するFPGA実装のリリース（ADM-PCIE-9V3 FPGAを使用）

詳細については、プロジェクト情報を参照してください。

コア

A2Iコアは、スループット向けに最適化され、45NMテクノロジーで3+ GHzをターゲットにした高周波4スレッド設計として作成されました。

これは27のFO4実装であり、1-4スレッドをサポートする次のパイプラインがあります。 Book III-Eを使用して、Power ISA 2.06を完全にサポートします。コアは、MMUおよびAXUロジックマクロのプラグ可能な実装をサポートするように設計されています。これには、MMUの除去と、翻訳/保護のためにERATのみモードを使用することが含まれます。

歴史

A2Iプラットフォームは、IBMのゲームコアデザインに従って開発されました。パフォーマンスとパワーのバランスを取り、高ストリーミングスループットを提供するように設計されています。構成可能なラッチ/アレイライブラリを使用して、チップ、SIM、およびFPGAの実装をサポートしました。

A2Iは、ハイスループットエッジオブネットワーク（Poweren）SOCデザインの「ワイヤスピードプロセッサ」として開発されました。このチップには、PBUSと呼ばれる相互接続を介して接続された4つのA2Iを備えた4つのL2Iが含まれていました。コアの外側のユニットには、PBUに取り付けられた複数の加速器が含まれていました。外部インターフェイスには、DDR3、PCI Gen2、およびイーサネットが含まれます。チップは〜2.3GHzで構築され、実行されました（コアは電力節約のためにスロットルされました）が、リリースされませんでした。

A2iコアは、Bluegene/Qの汎用プロセッサ、Bluegene/LおよびBluegene/Pスーパーコンピューターの後継者として選択されました。この設計では、18のA2iコアが1つのチップに含まれ、キャッシュとメモリコントローラー、および内部ネットワーキングコンポーネントが含まれていました。設計は、パワー/パフォーマンスの目標を達成するために1.6 GHzで実行され、特別な目的のAXU（高帯域幅FPU）が含まれていました。複数のBluegene/Qのインストールは、長年にわたってトップ500リストのトップ10にランク付けされています（＃1、＃3、＃7、＃8）、3つは2020年6月の時点でトップ500にランクされています。

未来

完全な機能セットが必要なこのコアには使用があり、その制限は意図した環境によって克服される可能性があります。具体的には、シングルスレッドパフォーマンスは、パイプラインの依存関係、ブランチの誤評価などをカバーするためにパイプラインを効率的に使用できるようにするために、行儀の良いアプリケーションセットを必要とするため、注文の実装によって制限されます。

A2L2インターフェイス（Core-to-L2/Nest）の設計は簡単で、データインターフェシングのための複数の構成可能なオプションを提供します。また、特定のパワー固有の機能（Core vs. L2）を処理するための構成可能性もあります。

コアにしっかりと結合されたAXUを追加する機能により、ストリーミング暗号化、ブロックチェーン、セマンティッククエリなどを統合するオープンなWeb 3.0ハードウェア/ソフトウェアシステムなど、特別な目的のデザインの多くの可能性が可能になります。

テクノロジースケーリング

元のテクノロジーでの設計の比較と7nmにスケーリングされた（固定点、MMUなし）：

	freq	PWR	freqソート	PWRソート	エリア	VDD
45nm	2.30 GHz	0.88 w			2.90 mm ²	0.97 v
7nm	3.90 GHz	0.44 w	4.17 GHz	0.47 W	0.17 mm ²	1.1 v
7nm	3.75 GHz	0.35 w	4.03 GHz	0.37 w	0.17 mm ²	1.0 v
7nm	3.55 GHz	0.27 w	3.87 GHz	0.29 w	0.17 mm ²	0.9 v
7nm	3.07 GHz	0.18 w	3.60 GHz	0.21 w	0.17 mm ²	0.8 v
7nm	2.40 GHz	0.08 W	3.00 GHz	0.14 w	0.17 mm ²	0.7 v

これらの推定値は、代表的な鋳造プロセス（IBM 45NM/SAMSUNG 7NM）の半電子設計に基づいています。

コンプライアンス

A2iコアは、ISA 2.06の電源を入れるために準拠しており、バージョン3.0Cまたは3.1のいずれかに準拠するために更新が必要です。 Power ISA 3.0Cおよび3.1は、IBMによってOpenPower Foundationに貢献した2つのPower ISAバージョンです。変更には次のものが含まれます。