IBM发布Power ISA 3.1

来源： 翻译自「wikichip」，谢谢。

IBM终于准备好了其下一代Power系统，该系统计划于2021年初开始。去年，该公司完成了最后一个POWER9微处理器型号Axone的发布。多年来，总共设计了三种型号的POWER9，分别是：Nimbus，Cumulus和Axone。今年，IBM的Bill Billke将在8月17日的Hot Chips 32上正式展示POWER10处理器。POWER10有望成为新工艺节点上的新SoC设计，具有更高的内核数，PCIe Gen 5和更高的内存带宽。

最近，IBM发布了Power ISA 3.1版本。新版本取代了当前在POWER9微处理器中实现的先前版本3.0（C）。下一代POWER10微处理器将兼容3.1。下面突出显示了3.1版中的一些主要更改。

指令前缀

引入了新的指令前缀格式。 前缀指令现在有效地为八个字节长，包括一个前缀字和一个后缀字。 后缀单词与普通单词说明相同。 添加前缀以支持相对于PC的寻址并扩展立即位移。 例如，可以将前缀字中的18位立即数字段与指令字中的14位位移字段相串联（或将16位立即数字段与指令字中的16位立即数串联在一起）。

Bfloat16和其他提高精度的支持

引入了新的VSX矩阵乘法辅助（MMA）指令。现在有八个新的512位累加器，每个累加器包含四个128位行。这些蓄能器用于新的外部产品操作。四行中的每一行分别与四个VSR相关联。这些寄存器被视为独立的存储空间，并具有从ACC和其各自的VSR传输数据到/向ACC传输数据的相关指令。

与新的MMA指令一起，向量标量扩展已扩展为支持bfloat16，以加速矩阵乘法。还添加了用于从bfloat16转换为单精度VSX Vector操作的新指令。

除了新的bfloat16外部生产操作之外，新的ISA还扩展了对所有其他数据类型的外部生产操作的支持。总而言之，现在支持4位，8位和16位整数以及16位，32位和64位浮点外部生产操作。

新指令

引入了大量新指令。

• 字符串隔离——新的字节/半字以零结尾/明确长度的字符串隔离指令

  
  

• 字节反转指令——大量指令将按字节反转顺序反转半字，字和双字

  
  

• 128位整数指令——用于comp / multiply / divide / divide / module / rotate / shift和DFP / QFP格式转换操作的128位整数指令

  
  

• 设置布尔扩展名——用于将条件代码位转换为GPR中存储的布尔值或字段掩码（或其取反）的新指令。

• 
  

还添加了一组矢量指令。

• 向量整数乘法/除法/模指令——FXU乘法/除法/模块指令的新的向量整数SIMD等效形式

  
  

• SIMD置换类操作——用于诸如元素提取/插入，32位立即数splat，双倍宽左移/右移以及基于元素掩码的混合等操作的新置换类指令。

  
  

• VSX最右边的加载/存储——新的加载/存储说明，用于将最右边的元素从VSR复制到存储，反之亦然

  
  

• VSX掩码操作——新的矢量指令操作矢量掩码

  
  

• VSX PCV生成——新的置换控制矢量（PCV /第三源）指令可模拟负载扩展和存储压缩

  
  

• 32字节存储访问——新的32字节VSR加载/存储

(去年Hotchip大会的POWER路线图)

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