PowerPC: различия между версиями
[отпатрулированная версия] | [отпатрулированная версия] |
м →История: викификация |
Gromolyak (обсуждение | вклад) м →История |
||
(не показаны 33 промежуточные версии 20 участников) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
{{Не путать|IBM PC}} |
|||
[[Файл:IBM PowerPC601 PPC601FD-080-2 top.jpg|thumb|IBM PowerPC 601]] |
|||
{{Архитектура CPU |
|||
| название = PowerPC |
|||
| изображение = IBM PowerPC601 PPC601FD-080-2 top.jpg |
|||
| описание изображения = Микропроцессор IBM PowerPC 601 |
|||
| разработчик = [[AIM (альянс)|AIM]] |
|||
| разрядность = 32-бит/64-бит (32 → 64) |
|||
| дата анонсирования = |
|||
| версии = |
|||
| архитектура = RISC |
|||
| тип = Регистр-регистр |
|||
| кодирование = |
|||
| реализация переходов = по флагам условий |
|||
| порядок байтов = [[Порядок байтов#Переключаемый порядок|Переключаемый]] (bi-endian) |
|||
| размер страницы = |
|||
| расширения = |
|||
| открытость = |
|||
| регистры общего назначения = |
|||
| вещественные регистры = |
|||
| регистры SIMD = |
|||
| предикатные регистры = |
|||
| всего регистров = |
|||
}} |
|||
'''PowerPC''' (или сокращённо '''PPC''') — микропроцессорная [[RISC]]-архитектура, созданная в [[1991 год]]у альянсом компаний [[Apple]], [[IBM]] и [[Motorola]], известным как [[AIM (альянс)|AIM]]. |
'''PowerPC''' (или сокращённо '''PPC''') — микропроцессорная [[RISC]]-архитектура, созданная в [[1991 год]]у альянсом компаний [[Apple]], [[IBM]] и [[Motorola]], известным как [[AIM (альянс)|AIM]]. |
||
== История == |
== История == |
||
История PowerPC начинается с [[IBM 801|прототипа микросхемы 801]], созданного в [[IBM]] в конце [[1970-е|1970-х]] на основе идей [[Кок, Джон|Джона Кока]] о [[RISC]]-архитектуре. Далее она была продолжена 16-[[Регистр (цифровая техника)|регистровым]] дизайном |
История PowerPC начинается с [[IBM 801|прототипа микросхемы 801]], созданного в [[IBM]] в конце [[1970-е|1970-х]] на основе идей [[Кок, Джон|Джона Кока]] о [[RISC]]-архитектуре. Далее она была продолжена 16-[[Регистр (цифровая техника)|регистровым]] дизайном [[IBM RT-PC]] в [[1980-е|1980-х]] годах, который в дальнейшем развился в архитектуру [[POWER]], представленную [[RS/6000]] в начале [[1990-е|1990-х]]. Дизайн POWER был основан на архитектуре предшествующих RISC-[[процессор]]ов, таких как [[IBM 801]], и архитектуре [[MIPS (архитектура)|MIPS]]. Настоящий микропроцессор POWER, одно из первых [[суперскалярность|суперскалярных]] воплощений архитектуры RISC, был высокопроизводительным и многоядерным. В IBM скоро поняли, что им требуется одночиповый дизайн, в котором не были бы воплощены некоторые инструкции POWER, чтобы линия процессоров RS/6000 включала решения всех уровней производительности, и работа над одночиповым микропроцессором POWER началась. |
||
IBM предложила Apple сотрудничество в разработке семейства одночиповых процессоров, основанных на архитектуре POWER. Вскоре после этого Apple, как один из крупнейших заказчиков микропроцессоров класса настольных систем Motorola, попросила Motorola присоединиться к этому сотрудничеству. Apple считала, что Motorola, с её |
IBM предложила Apple сотрудничество в разработке семейства одночиповых процессоров, основанных на архитектуре POWER. Вскоре после этого Apple, как один из крупнейших заказчиков микропроцессоров класса настольных систем Motorola,<ref>{{cite web | title = Tech Files Columns, 1987-1990 | url = http://www.joelwest.org/Press/TechFiles.html#01.03.89 | lang=en | deadlink=no | archiveurl = https://web.archive.org/web/20130606044423/http://www.joelwest.org/Press/TechFiles.html#01.03.89 | archivedate = 2013-06-06}}</ref> попросила Motorola присоединиться к этому сотрудничеству. Apple считала, что Motorola, с её долгой историей работы с Apple, будет способна производить большее количество микропроцессоров, чем IBM. Этот тройственный союз стал известен как AIM, по первым буквам Apple, IBM, Motorola. |
||
Для Motorola вступление в этот союз было чрезвычайно выгодным. Это позволяло им продавать хорошо протестированный и мощный RISC-процессор, не тратя денег на его разработку. У них также был крупный покупатель этих процессоров — Apple, и ещё один — потенциальный — в лице IBM, которая могла бы не производить свои младшие версии POWER, а покупать их у Motorola. |
Для Motorola вступление в этот союз было чрезвычайно выгодным. Это позволяло им продавать хорошо протестированный и мощный RISC-процессор, не тратя денег на его разработку. У них также был крупный покупатель этих процессоров — Apple, и ещё один — потенциальный — в лице IBM, которая могла бы не производить свои младшие версии POWER, а покупать их у Motorola. |
||
У Motorola уже был собственный RISC-процессор, {{не переведено| |
У Motorola уже был собственный RISC-процессор, {{не переведено|Motorola 88000|88000|en|Motorola 88000}}, продававшийся чрезвычайно плохо. Одной из причин его провала была плохая совместимость с предыдущей версией, популярной серией [[m68k|68000]], также использовавшейся в компьютерах [[Apple Macintosh]]. Основной же причиной была задержка вывода на рынок из-за проблем с разработкой и изготовлением, из-за чего Motorola упустила возможность успешно конкурировать с другими производителями. |
||
Тем не менее, производство 88000 уже началось, и [[Data General]] продавал компьютеры на основе 88k. У Apple уже был работающий прототип компьютера с 88k. Было решено сделать новый одночиповый POWER-процессор совместимым по шине с 88000, что позволило бы Apple и Motorola начать продавать машины намного быстрее, не занимаясь переделкой материнских плат. |
Тем не менее, производство 88000 уже началось, и [[Data General]] продавал компьютеры на основе 88k. У Apple уже был работающий прототип компьютера с 88k. Было решено сделать новый одночиповый POWER-процессор совместимым по шине с 88000, что позволило бы Apple и Motorola начать продавать машины намного быстрее, не занимаясь переделкой материнских плат. |
||
Строка 15: | Строка 38: | ||
В результате сочетания всех этих требований появилась спецификация PowerPC (Performance Computing). В выигрыше были все: |
В результате сочетания всех этих требований появилась спецификация PowerPC (Performance Computing). В выигрыше были все: |
||
* IBM практически бесплатно получила желанный одночиповый процессор; |
* IBM практически бесплатно получила желанный одночиповый процессор; |
||
* |
* Apple получила один из самых мощных RISC-процессоров на рынке, а заодно бесплатную рекламу в виде имени IBM в публикациях; |
||
* Motorola бесплатно получила современный чип RISC, помощь в дизайне которого оказывала ей IBM, и возможность продавать его множеству компаний — включая Apple и IBM. |
* Motorola бесплатно получила современный чип RISC, помощь в дизайне которого оказывала ей IBM, и возможность продавать его множеству компаний — включая Apple и IBM. |
||
В 1999 году IBM подписала договор с компанией [[Nintendo]] о поставке процессоров на основе архитектуры PowerPC, результатом которого стали процессоры [[Gekko (процессор)|Gekko]] ([[Nintendo GameCube]]), [[Broadway]] ([[Wii]]) и [[Espresso (процессор)|Espresso]] ([[Wii U]]). |
|||
== Основы архитектуры == |
== Основы архитектуры == |
||
⚫ | |||
⚫ | |||
* возможностью, отсутствующей в [[PowerPC 970|PowerPC G5]], работать в двух режимах — [[big-endian]] и [[little-endian]], переключаясь между режимами во время вычислений; |
* возможностью, отсутствующей в [[PowerPC 970|PowerPC G5]], работать в двух режимах — [[big-endian]] и [[little-endian]], переключаясь между режимами во время вычислений; |
||
Строка 29: | Строка 53: | ||
== Процессоры PowerPC общего назначения == |
== Процессоры PowerPC общего назначения == |
||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
* 604/604e/604ev — для рабочих станций |
|||
⚫ | |||
* 615 — специальная версия с ускоренной эмуляцией процессоров [[x86]] |
|||
⚫ | |||
* 620 — первая [[64 бита|64-бит]]ная реализация (степень интеграции — более 7 млн [[Логический вентиль|вентилей]], 133 МГц) |
|||
* 603e |
|||
⚫ | |||
* 604 |
|||
⚫ | |||
* [[PowerPC 604e|604e]] |
|||
⚫ | |||
* 620 — первая 64-битная реализация |
|||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
* [[Espresso (процессор)|Espresso]] — 1243-МГц процессор, используется в игровых консолях [[Nintendo]] [[WiiU]] |
|||
* Семейство 7450 |
|||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
* [[QorIQ]] от Freescale |
* [[QorIQ]] от Freescale |
||
Строка 52: | Строка 74: | ||
Процессоры Power PC также используются в многоядерных процессорах в качестве управляющих ядер, например: |
Процессоры Power PC также используются в многоядерных процессорах в качестве управляющих ядер, например: |
||
* [[Kilocore]] — совместная разработка IBM и [[Rapport Inc]]; |
* [[Kilocore]] — совместная разработка IBM и [[Rapport Inc]]; |
||
* [[Cell]] — совместная разработка IBM, [[Sony]] и [[Toshiba]]; |
* [[Cell (архитектура)|Cell]] — совместная разработка IBM, [[Sony]] и [[Toshiba]]; |
||
* [[Xenon]] — 3,2 |
* [[Xenon]] — 3,2-ГГц процессор разработки IBM для [[игровая приставка|игровой приставки]] [[Xbox 360]]. |
||
== Примечания == |
|||
{{примечания}} |
|||
== Ссылки == |
|||
* [https://web.archive.org/web/20140110150816/http://bitsavers.informatik.uni-stuttgart.de/pdf/ibm/powerpc/_dataBooks/ Документация на PowerPC] на сайте bitsavers.org |
|||
* [https://www.bytemag.ru/articles/detail.php?ID=8604 Микропроцессоры POWER и PowerPC]{{ref-ru}} |
|||
{{Архитектура POWER}} |
|||
⚫ | |||
{{Технологии CPU}} |
|||
{{RISC-based processor architectures}} |
|||
⚫ | |||
[[Категория:PowerPC]] |
[[Категория:PowerPC]] |
Текущая версия от 22:54, 2 января 2024
PowerPC | |
---|---|
| |
Разработчик | AIM |
Разрядность | 32-бит/64-бит (32 → 64) |
Представлена | 1992 |
Архитектура | RISC |
Тип | Регистр-регистр |
Реализация переходов | по флагам условий |
Порядок байтов | Переключаемый (bi-endian) |
Медиафайлы на Викискладе |
PowerPC (или сокращённо PPC) — микропроцессорная RISC-архитектура, созданная в 1991 году альянсом компаний Apple, IBM и Motorola, известным как AIM.
История
[править | править код]История PowerPC начинается с прототипа микросхемы 801, созданного в IBM в конце 1970-х на основе идей Джона Кока о RISC-архитектуре. Далее она была продолжена 16-регистровым дизайном IBM RT-PC в 1980-х годах, который в дальнейшем развился в архитектуру POWER, представленную RS/6000 в начале 1990-х. Дизайн POWER был основан на архитектуре предшествующих RISC-процессоров, таких как IBM 801, и архитектуре MIPS. Настоящий микропроцессор POWER, одно из первых суперскалярных воплощений архитектуры RISC, был высокопроизводительным и многоядерным. В IBM скоро поняли, что им требуется одночиповый дизайн, в котором не были бы воплощены некоторые инструкции POWER, чтобы линия процессоров RS/6000 включала решения всех уровней производительности, и работа над одночиповым микропроцессором POWER началась.
IBM предложила Apple сотрудничество в разработке семейства одночиповых процессоров, основанных на архитектуре POWER. Вскоре после этого Apple, как один из крупнейших заказчиков микропроцессоров класса настольных систем Motorola,[1] попросила Motorola присоединиться к этому сотрудничеству. Apple считала, что Motorola, с её долгой историей работы с Apple, будет способна производить большее количество микропроцессоров, чем IBM. Этот тройственный союз стал известен как AIM, по первым буквам Apple, IBM, Motorola.
Для Motorola вступление в этот союз было чрезвычайно выгодным. Это позволяло им продавать хорошо протестированный и мощный RISC-процессор, не тратя денег на его разработку. У них также был крупный покупатель этих процессоров — Apple, и ещё один — потенциальный — в лице IBM, которая могла бы не производить свои младшие версии POWER, а покупать их у Motorola.
У Motorola уже был собственный RISC-процессор, 88000[англ.], продававшийся чрезвычайно плохо. Одной из причин его провала была плохая совместимость с предыдущей версией, популярной серией 68000, также использовавшейся в компьютерах Apple Macintosh. Основной же причиной была задержка вывода на рынок из-за проблем с разработкой и изготовлением, из-за чего Motorola упустила возможность успешно конкурировать с другими производителями.
Тем не менее, производство 88000 уже началось, и Data General продавал компьютеры на основе 88k. У Apple уже был работающий прототип компьютера с 88k. Было решено сделать новый одночиповый POWER-процессор совместимым по шине с 88000, что позволило бы Apple и Motorola начать продавать машины намного быстрее, не занимаясь переделкой материнских плат.
В результате сочетания всех этих требований появилась спецификация PowerPC (Performance Computing). В выигрыше были все:
- IBM практически бесплатно получила желанный одночиповый процессор;
- Apple получила один из самых мощных RISC-процессоров на рынке, а заодно бесплатную рекламу в виде имени IBM в публикациях;
- Motorola бесплатно получила современный чип RISC, помощь в дизайне которого оказывала ей IBM, и возможность продавать его множеству компаний — включая Apple и IBM.
В 1999 году IBM подписала договор с компанией Nintendo о поставке процессоров на основе архитектуры PowerPC, результатом которого стали процессоры Gekko (Nintendo GameCube), Broadway (Wii) и Espresso (Wii U).
Основы архитектуры
[править | править код]PowerPC спроектирован в соответствии с принципами RISC, в рамках концепции возможна суперскалярная реализация. Существуют версии дизайна как для 32-, так и для 64-разрядных вариантов. Помимо базовых спецификаций POWER, PowerPC обладает:
- возможностью, отсутствующей в PowerPC G5, работать в двух режимах — big-endian и little-endian, переключаясь между режимами во время вычислений;
- однопроходными формами некоторых инструкций для вычислений с плавающей запятой, в добавление к двухпроходным;
- дополнительными инструкциями для вычислений с плавающей запятой, разработанными Кейтом Дифендорфом из Apple;
- обратной совместимостью с 32-разрядным режимом в 64-разрядных версиях;
- отсутствием некоторых особо специфических команд POWER, некоторые из которых могут эмулироваться операционной системой, если понадобятся.
Процессоры PowerPC общего назначения
[править | править код]В процессорах PowerPC внутренняя шина выведена на поверхность чипа и соединена с мостом, который транслирует команды на другие шины, соединяющиеся с оперативной памятью, шиной PCI и так далее.
- 601 — MPC601 50 и 66 МГц
- 602 — потребительский (объединённая шина данных/адресов)
- 603/603e/603ev — для ноутбуков
- 604/604e/604ev — для рабочих станций
- 615 — специальная версия с ускоренной эмуляцией процессоров x86
- 620 — первая 64-битная реализация (степень интеграции — более 7 млн вентилей, 133 МГц)
- x704 BiCOMOS — воплощение PowerPC от Exponential Technologies
- 750 (PowerPC G3, 1997) 233 МГц и 266 МГц, 740, 745, 755
- 7400 (PowerPC G4, 1999) 350 МГц, 7410, 7450 с поддержкой AltiVec, SIMD-расширением спецификаций PPC
- 750FX, представленный IBM в 2001 и появившийся на рынке в начале 2002, с частотой 1 ГГц
- 970FX (PowerPC G5, 2003) 64-бит, основанный на IBM POWER4, оснащённом дополнительно VMX (AltiVec-совместимыми SIMD-расширениями), на частотах 1,4 ГГц; 1,6 ГГц; 1,8 ГГц; 2,0 ГГц и 2,5 ГГц
- Gekko — 485-МГц процессор на основе PowerPC 750CXe, использовался в игровых консолях Nintendo GameCube
- Broadway — 729-МГц процессор на основе PowerPC 750CXe. Разработан IBM совместно с Nintendo для игровой приставки Wii
- Espresso — 1243-МГц процессор, используется в игровых консолях Nintendo WiiU
- QorIQ от Freescale
Процессоры на основе PowerPC
[править | править код]Процессоры Power PC также используются в многоядерных процессорах в качестве управляющих ядер, например:
- Kilocore — совместная разработка IBM и Rapport Inc;
- Cell — совместная разработка IBM, Sony и Toshiba;
- Xenon — 3,2-ГГц процессор разработки IBM для игровой приставки Xbox 360.
Примечания
[править | править код]- ↑ Tech Files Columns, 1987-1990 (англ.). Архивировано 6 июня 2013 года.
Ссылки
[править | править код]- Документация на PowerPC на сайте bitsavers.org
- Микропроцессоры POWER и PowerPC (рус.)
Для улучшения этой статьи желательно:
|