POWER4 bir olduğunu mikroişlemci aletlerin olduğu 64 bit PowerPC mimarisi . 2001 yılında piyasaya sürülen model, selefi POWER3'ün tasarımına dayanıyor . POWER4, türünün ilk örneği olan, aynı çip üzerinde iki çekirdek bulunan çok çekirdekli bir mikroişlemcidir .
POWER4'ün dahili ünitesi, PowerPC AS mimarisinin iki uygulamasından oluşur. POWER4, üç eşit parçaya bölünmüş iki birleşik 2. düzey önbelleğe sahiptir. Her birinin, döngü başına 32 bayt veri alabilen kendi bağımsız L2 önbellek denetleyicisi vardır. Çekirdek Arayüz Birimi (UKÜ), her iki işlemci veri önbelleği veya talimat önbelleğe her önbellek denetleyicisini bağlar. Sigara Cacheable (NC) birimi, talimatların serileştirme yönetiminin ve kayıtların topolojisinde gizlenebilir olmayan tüm operasyonların ilgilenir. Seviye 3 önbellek denetleyicisi var, ancak aslında çipin dışında bulunuyor. GX veri yolu denetleyicisi G / Ç, iletişim ve iki 32-bit GX veri yolunu, bir girişi ve diğer çıkışı sürer. Kumaş Kontrol yolu ağ için ana kontrolör olduğu, önbellek kontrolörleri arasındaki haberleşmenin, POWER4 cips, ve güç modülleri arasındaki iletişim. İşlemci ayrıca, hata ayıklama (Yerleşik Kendi Kendine Test işlevi, BIST) ve Performans İzleme Birimi (PMU) ile performans ölçümü için gerekli olanları içerir. Güç açık sıfırlama da desteklenmektedir.
POWER4, sekiz yüksek frekanslı sıra dışı spekülatif iş parçacığı kullanarak bir superscalar mimari uygular : iki kayan nokta birimi (FP1-2), iki yük depolama birimi (LD1-2), iki birim tamsayı hesaplaması (FX1-2), bir dal yönetim birimi (BR-1) ve bir koşullu kayıt yönetim birimi (CR). Bu birimler döngü başına sekiz işlemi tamamlayabilir (BR ve CR birimleri olmadan):
Boru hattının aşamaları şunlardır:
POWER4, aynı entegre devre üzerinde dört POWER4 içeren çok yongalı modüller ile birlikte gelir.