14nm工艺巅峰 IBM Z15 12核处理器冲击6GHz大关

虽然IBM已经不玩CPU制造了，但是蓝色巨人的技术实力不可小觑，他们最新的Z15大型机上使用了自家的Z15处理器，制造工艺相比Z14不变的情况下依然实现了性能大提升。

IBM z15的制造工艺实际上是IBM、GlobalFoundries联合研发的14nm FinFET SOI，可以说是当前性能最强的14nm工艺，比Intel的14nm+++都要牛。

Z15集成了122亿个晶体管，比上代z14增加了25亿个，每颗芯片12个物理核心，总面积696平方毫米，与上代完相同。

缓存分为四个级别，其中一二级集成于核心内部，三四级位于核心外，容量则都大大提升：每个核心一级指令缓存128KB、一级数据缓存128KB，总容量3MB；每个核心二级指令缓存4MB、二级数据缓存4MB，总容量96MB，比上代翻番。

三级缓存从128MB翻番至256MB，四级缓存则从672MB来到了960MB，几乎增加了一半。

频率方面，一二级缓存与CPU核心一样都运行在5.2GHz，三四级缓存则是半速2.6GHz。

根据IBM在ISSCC 2021大会上公布的数据，Z15处理器在5.2GHz频率下拥有99.99999％正常运行时间，非常可靠，单核性能提升14%。

12核5.2GHz就是极限了吗？并不，实际上Z15的处理器还可以跑得更高，IBM表示他们在正常室温、正常电压下实现了6GHz的频率。

12核架构的情况下，Z15处理器还能冲击到6GHz，让人惊讶14nm SOI工艺有如此强大的潜力。

当然，IBM现在证明了6GHz的可能性，但实际上并没有这么做，估计6GHz下的功耗、散热还是会有问题，毕竟大型机还得考虑能效的问题。

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（张洋 HN080）