Hot Chips 2010大會上，IBM開始討論起z196處理器，這款產品最早在7月29日發布，出貨日期在9月份，IBM并沒有太多地談及作為系統核心的新四核處理器的技術和性能等信息，只是表示新型主機的處理器主頻為5.2GHz， 是“全球最快的微處理器”。確實是這樣的——如果你單看原始主頻的話。但是，除了高主頻之外，還有更多關于z196處理器的信息。
四核z196處理器與4.4GHz的四核z10處理器有某些相似之處。z196處理器采用了45nm制程工藝（z10芯片采用的是65nm），這 意味著IBM可以將所有東西都集成到這個芯片上，事實上IBM確實是這么做的，就像它在今年二月公布8核POWER7時所表示的那樣。
據了解，Z196處理器有14億個晶體管，面積為512.3平方毫米，這使其在晶體管數量和面積上都要大于POWER7芯片。z196芯片采用 了IBM的觸點陳列封裝，被稱為C4的金屬觸點封裝取代了以往的針狀插腳——其觸點數量驚人：8093個電源觸點和1134個信號觸點。
z196芯片每個核心都有64KB的L1指令緩存和128KB的L1數據緩存，這一點和Z10非常相似。但是z196有100個新指令和超 標量通道允許指令重新排序，這樣Z196通道就比z10的更有效，而且其編輯代碼是不可見的。除此之外，Z196的每個核心都有1.5MB的L2緩存。
z196引擎的超標量通道可以在每個時鐘周期內解碼3個z/Architecture CISC指令并執行多達5個操作。每個核心有6個執行單元：2個整數單元，1個浮點單元，2個加載/保存單元和1個小數單元。IBM表示，這浮點單元要比 z10芯片中的更好，但是沒有透露它在每個時鐘周期內可以做多少flops。之前的一些z/Architecture CISC指令已經被分割成塊，使其能夠更有效地分散在通道中，讓z196更像是RISC。
與POWER7芯片一樣，z196在芯片中采用嵌入式的DRAM（eDRAM）作為L3緩存。這種eDRAM比經常用作緩存的靜態DRAM（SRAM）速度更慢，你可以將其指定到一個特定的區域。對很多工作負載來說，讓更多內存接近于芯片要比使用高速內存更加重要。z196處理器有 24 MB的eDRAM L3緩存，被劃分為2個存儲體，并由2個片上L3緩存控制器進行管理。
每個z196芯片可以作為一個GX I/O總線控制器——這種方法同樣被用于POWER系列芯片中，用于連接主機通道適配器和其他外圍設備，每個插槽分配得到一個與受RAID保護的DDR3 主內存相連接的內存控制器。此外，z196芯片還有2個加密和壓縮處理器，IBM大型機采用了這種第三代電路設計。
z196芯片采用兩個核心共享其中一個協同處理器方式，且每個核心有16KB的緩存空間。最終達到每個z196芯片有一個可連接SMP Hub/共享緩存芯片接口。如下圖所示，有2個芯片被集成到一個z196多芯片模塊(MCM)上，提供了交叉耦合允許MCM上所有6個插槽通過40GB /s相連接。Z196提供的是交叉耦合訪問方式，在MCM上提供了六個插槽以40GB/s的速度連接到各芯片上,zEnterprise 196 SMP Hub/共享緩存。
在IBM大型機中，z196處理引擎相當于中央處理器(CP)，而CP的互連芯片稱為共享緩存(SC)。每個SC有6個CP接口相互連接，其中有3個架構接口連接到全加載的z196系統中其他3個MCM。
從上面的架構圖來看，SMP Hub的一個優點就是可以加載到帶有L4緩存的組件上，這是大多數服務器所沒有的——幾年前IBM曾向至強處理器的EXA芯片組上增加了一些L4緩存（即采用了eX4架構的IBM X3850M2/3950M2平臺，可通過擴展組建升級為16路系統。對應的CPU為Xeon 7400系列）。L4緩存之所以重要，其原因在于大型機引擎的主頻要遠高于主內存速度，但是如果只通過增加一個緩存層來滿足Z196的引擎需求是非常昂貴 的。不管怎樣，這種SMP Hub/共享緩存芯片和CP一樣也是采用45nm制程工藝，有15億個晶體管，面積為478.8平方毫米，封裝中有8919個觸點。
每個MCM上部署6個CP和2個SC，MCM是一個邊長96毫米的正方形，功耗1880瓦。每個處理器板有一個MCM，這使得一個完全連接的系 統可以達到96個CP，十幾個控制器可以訪問多達3TB RAID內存，32個I/O Hub接口最高可實現288 GB/s的I/O帶寬。頂架式zEnterprise 196 M80設備中的80個CP可用于運行工作負載，其他可以使用Parallel Sysplex集群來耦合系統、管理I/O和熱備份等等。 |
