Sun UltraSPARC T2处理器节能技术

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sun是通过CPU内部的多核多线程的技术来获得性能的指数曲线提升的，它主要采用更精简的CPU设计和较低的主频，实现了能耗的大幅度降低。2005年11月，Sun推出了采用酷线程技术的ultrasparc T1，这是一款绿色经济型处理器。该款处理器具有8个处理器内核，并且每个内核有4个线程，从而可以实现32个线程。从线程的角度来看，UltraSPARC T1处理器每个线程的功耗仅为2W。2007年8月，Sun推出了采用酷线程技术的UltraSPARC t2处理器。UltraSPARC T2是拥有8个内核、每个内核包含8个线程的实现商用批量生产的处理器，采用了当时先进的65nm制程技术。它的功耗为85W，但可以实现64线程，每线程的功耗进一步降低。

UltraSPARC T2处理器的绿色节能首先源自架构设计上所取得的突破。它在单一芯片上集成了多种系统功能，除了每个核心有8个线程，还加入执行流水线和浮点运算单元，前者为处理器的性能提升作出了主要贡献，后者则使处理器能应付各种不同负载的变化。每一线程有其所属的专用ALU（算术逻辑单元），用于产生地址和大多数计算。几乎所有指令都是直接发给ALU，而浮点与存储操作则是通过其相关的执行单元完成，每一核心在全部8个线程之间共用一个浮点单元和加载存储单元，加速了数据吞吐量和运算。

所有由核心访问的外部数据都经过交叉开关矩阵Crossbar抵达其他系统，包括L2缓存、存储器及I/O。交叉开关矩阵给每个核心提供了64位输入和128位输出的数据通道，使得各核心之间得以互相沟通和共享其他资源，并且平衡所有不同类型请求的需要。L2缓存总共有4MB，分布在8个区段，并以16路成组相联。L2缓存也与4个双通道FB-DIMM存储控制器连接，有效地使每一存储区段受到全带宽的FB-DIMM通道的支持，而缓存的隔行方法也可把数据分散于不同的存储通道上，存取速度可以超过50GB/s。

UltraSPARC T2的时钟管理及能耗管理也对节能贡献很大。在其能耗分布中，核心功耗、漏电功耗和I/O功耗位列前三名。核心功耗主要通过CMT芯片多线程设计来解决，并且通过门控时钟技术来降低核心功耗。漏电功耗则是通过栅极偏转单元来降低的，当沟道长度增加10%之后，漏电功耗降低了40%。

在能耗管理方面，它可以由软件打开/关闭线程，并且由节能模式用来控制指令的发送速度以调整能耗的高低。同时，片上的热敏器件监控晶片温度，这样在散热系统出现故障时处理器仍能可靠地运行。内存控制器则通过内存的掉电模式和/或控制内存存取速度来调节内存功耗。