IBM发布最新POWER指令集：ISA V3.1

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EETOP编译自wikichip

看来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，总共设计了三种基于POWER9处理器：Nimbus，Cumulus和Axone。今年，IBM将在8月17日的HotChips 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，PCIeGen 5和更高的内存带宽。

近日，IBM发布了新的PowerISA3.1版本。新版本取代了之前的3.0(C)版，该版本目前在POWER9微处理器中实现。下一代POWER10微处理器将兼容3.1版本。以下是3.1版中的一些主要变化。

指令前缀

引入了一种新的指令前缀格式。现在，加了前缀得指令长度实际上是8个字节，包括一个前缀字和一个后缀字。后缀字与普通字指令相同。前缀的加入是为了支持PC相关寻址和扩展立即位移。例如，前缀字中的18位即时字段可以与指令字中的14位位移字段串联起来（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

推出了新的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。这些累加器用于新的外积操作。这四行中的每一行分别与四个VSR关联。这些寄存器被当作独立的存储空间，并有相关的指令，用于在ACC和各自的VSR之间传输数据。

伴随着新的MMA指令，向量-scalar扩展也被扩展到了支持bfloat16浮点格式，用于加速矩阵乘法。同时还增加了新的指令，用于从bfloat16转换为单精度VSXVector操作的新指令。

总而言之，现在支持4位、8位和16位的整数和16位、32位和64位的浮点外积操作。

新指令

引入了大量新的指令，包括：

还增加了一组向量指令：

POWER路线图

PowerISA 3.1 PDF链接如下：

https://ibm.ent.box.com/s/hhjfw0x0lrbtyzmiaffnbxh2fuo0fog0