PowerPC

Powerpc
PowerPC logo.svg
Designer ZIEL
Bits 32-Bit/64-Bit (32 → 64)
Eingeführt Oktober 1992; Vor 29 Jahren
Ausführung 2.02[1]
Entwurf RISC
Typ Load -Store
Codierung Behoben/variabel (Buch E)
Verzweigung Bedingungscode
Endiangess Big/Bi
Erweiterungen Altivec, Powerpc-as, Apu
Register
Allgemeiner Zweck 32
Schwimmender Punkt 32
Vektor 32 (mit Altivec)
IBM PowerPC 601 Mikroprozessor

Powerpc (mit dem BackRonym Leistungsoptimierung mit Enhanced RISC - Performance Computing, manchmal abgekürzt als PPC) ist ein Reduzierter Befehlssatz Computer (RISC) Anweisungsset Architektur (ISA) vom 1991 geschaffenen Apfel–IBM–Motorola Allianz, bekannt als ZIEL. PowerPC als sich entwickelnde Anweisungssatz wird seit 2006 benannt Macht ISA, während der alte Name als weiter lebt als Warenzeichen für einige Implementierungen von Machtarchitektur–Basierte Prozessoren.

Powerpc war der Eckpfeiler von AIMs Vorbereiten und Gemeinsame Hardware -Referenzplattform (CHRP) Initiativen in den 1990er Jahren. Ursprünglich bestimmt für persönliche ComputerDie Architektur ist bekannt für die Verwendung von Apple's Power Macintosh, Powerbook, iMac, ich buche, und Xserve Linien von 1994 bis 2006 wann Apple wanderte auf den x86 von Intel aus. Es ist seitdem eine Nische in Personalcomputern geworden, bleibt aber weiterhin beliebt für eingebettet und Hochleistungsprozessoren. Seine Verwendung in 7. Generation von Videospielkonsolen und eingebettete Anwendungen lieferten eine Reihe von Verwendungszwecken, einschließlich Satelliten sowie die Neugier und Ausdauer auf dem Mars. Darüber hinaus werden PowerPC -CPUs immer noch in verwendet Amigaone und Dritte Amigaos 4 persönliche Computer.

PowerPC basiert größtenteils auf dem früheren IBM Power Architectureund behält ein hohes Maß an Kompatibilität damit; Die Architekturen sind nahe genug geblieben, als dieselben Programme und Betriebssysteme wird auf beiden laufen, wenn sich eine gewisse Vorbereitung vorbereitet hat. Neuere Chips in der Power -Serie Verwenden Sie das Macht ISA.

Geschichte

Die Geschichte von RISC begann mit IBMs 801 Forschungsprojekt, über das John Cocke war der leitende Entwickler, wo er die Konzepte von entwickelte RISC 1975–78. 801-basierte Mikroprozessoren wurden in einer Reihe von IBM-eingebetteten Produkten verwendet, was schließlich zum 16-Register wurde IBM ROMP Prozessor verwendet in der IBM RT PC. Der RT -PC war ein schnelles Design, das die RISC -Architektur implementiert. Zwischen den Jahren 1982 und 1984 startete IBM ein Projekt zum Aufbau des schnellsten Mikroprozessors auf dem Markt. dieses neue 32-Bit Die Architektur wurde als die bezeichnet America Project Während des gesamten Entwicklungszyklus, der ungefähr 5–6 Jahre dauerte. Das Ergebnis ist das Power Instruction Set Architektur, eingeführt mit dem RISC -System/6000 Anfang 1990.

Das Original -Leistungsmikroprozessor, einer der Ersten Superscalar RISC-Implementierungen ist ein hoher Leistung, ein Multi-Chip-Design. IBM stellte bald fest, dass ein Einzelchip-Mikroprozessor benötigt wurde, um seine Rs/6000-Linie vom Unter-End bis zu High-End-Maschinen zu skalieren. Die Arbeiten an einem Ein-Chip-Leistungsmikroprozessor, der als RSC (RSC (RISC Single Chip). Anfang 1991 erkannte IBM, dass sein Design möglicherweise zu einem hochvolumigen Mikroprozessor in der gesamten Branche werden könnte.

Apfel- und Motorola -Beteiligung

Apple hatte bereits die Einschränkungen und Risiken seiner Abhängigkeit von einem einzelnen CPU -Anbieter zu einer Zeit erkannt 68040 ZENTRALPROZESSOR. Darüber hinaus hatte Apple seine eigene Forschung durchgeführt und ein experimentelles Quad-Core-CPU-Design namens Aquarius durchgeführt.[2]: 86–90 Dies überzeugte die Technologieführung des Unternehmens, dass die Zukunft des Computers in der RISC -Methodik lag.[2]: 287–288 IBM wandte sich Apple mit dem Ziel, an der Entwicklung einer Familie von Single-Chip-Mikroprozessoren zusammenzuarbeiten, die auf der Leistungsarchitektur basieren. Bald darauf ist Apple, der einer der größten Kunden von Motorola von Mikroprozessoren der Desktop-Klasse ist.[3] Bitten Sie Motorola, sich den Diskussionen aufgrund ihrer langen Beziehung anzuschließen, wobei Motorola umfangreiche Erfahrung mit der Herstellung von Mikroprozessoren mit hohem Volumen als IBM hatte und eine zweite Quelle für die Mikroprozessoren bildete. Diese Drei-Wege-Zusammenarbeit zwischen Apple, IBM und Motorola wurde als die bekannt AIM Alliance.

1991 war der PowerPC nur eine Facette eines größeren Bündnisses zwischen diesen drei Unternehmen. Zu dieser Zeit war der größte Teil der Personalcomputerindustrie Versandsysteme basierend auf den Chips Intel 80386 und 80486, die a haben Komplexer Befehlssatz Computer (CISC) Architektur und Entwicklung der Pentium Der Prozessor war gut im Gange. Der PowerPC-Chip war eines von mehreren Joint Ventures, an denen die drei Allianzmitglieder beteiligt waren, in ihren Bemühungen, der wachsenden Dominanz des Microsoft-Intel-Dominanzs des Personal Computing entgegenzuwirken.

Für Motorola sah Power wie ein unglaubliches Geschäft aus. Damit konnte das Unternehmen eine weit verbreitete und leistungsstarke RISC -CPU für wenig gestaltetes Bargeld selbst verkaufen. Es hielt auch die Beziehungen zu einem wichtigen Kunden, Apple, und schien die Möglichkeit zu bieten, auch IBM hinzuzufügen, was möglicherweise kleinere Versionen von Motorola kaufen könnte, anstatt sich selbst zu machen.

Zu diesem Zeitpunkt hatte Motorola bereits ein eigenes RISC -Design in Form der 88000, was auf dem Markt schlecht lief. Motorola ging es gut mit seinem 68000 Die Familie und der Großteil der Finanzierung konzentrierten sich darauf. Die Bemühungen von 88000 waren etwas ausgehungert, um Ressourcen zu erhalten.

Der 88000 war jedoch bereits in Produktion; Daten allgemein wurde 88000 Maschinen versandt und Apple hatte bereits 88000 Prototyp -Maschinen ausgeführt. Der 88000 hatte auch eine Reihe eingebetteter Designsiege in Telekommunikationsanwendungen erzielt. Wenn die neue Power One-Chip-Version auf Hardware-Ebene mit dem 88000 zu Buskompatibel gemacht werden könnte, würde es sowohl Apple als auch Motorola ermöglichen, Maschinen weitaus schneller zu vermarkten, da sie ihre Board-Architektur nicht neu gestalten müssten.

Das Ergebnis dieser verschiedenen Anforderungen ist der PowerPC (Performance Computing) Spezifikation. Die Unterschiede zwischen dem früheren Leistungsanweisungssatz und dem von PowerPC sind in Anhang E des Handbuchs für PowerPC ISA V.2.02 beschrieben.[1]

Betriebssysteme

Seit 1991 hatte IBM einen langjährigen Wunsch nach einem einheitlichen Betriebssystem, das gleichzeitig alle vorhandenen Betriebssysteme als Persönlichkeit auf einem Mikrokernel ausrichten würde. Von 1991 bis 1995 entwickelte und aggressiv evangelisch, was werden würde OS am Arbeitsplatz, hauptsächlich an PowerPC.[2]: 290–291

Als die ersten PowerPC -Produkte den Markt erreichten, stießen sie mit Begeisterung. Zusätzlich zu Apple boten sowohl IBM als auch die Motorola Computer Group Systeme, die sich um die Prozessoren befinden. Microsoft veröffentlicht Windows NT 3.51 für die Architektur, die in Motorolas PowerPC -Servern verwendet wurde, und Sun Microsystems bot eine Version von seiner an Solaris OS. IBM portierte seine AIX Unix. OS am Arbeitsplatz zeigte einen neuen Hafen von OS/2 (Mit der Intel-Emulation für die Anwendungskompatibilität), bis ein erfolgreicher Start des PowerPC 620. In den Mitte der neunziger Jahre erreichte die PowerPC-Prozessoren die PowerPC-Prozessoren Benchmark Testergebnisse, die den schnellsten X86 -CPUs übereinstimmten oder übertroffen haben.

Letztendlich materialisierte sich die Nachfrage nach der neuen Architektur auf dem Desktop nie wirklich. Windows, OS/2 und Sun -Kunden, die mit der mangelnden Anwendungssoftware für den PowerPC konfrontiert waren, ignorierten den Chip fast allgemein. Die OS -Plattform von IBM (und damit das OS/2 für PowerPC) wurde bei der Veröffentlichung der ersten Entwickler im Dezember 1995 aufgrund des gleichzeitigen Buggy -Starts des PowerPC 620 kurzfristig abgesagt. Die PowerPC -Versionen von Solaris und Window Zeitraum auf dem Markt. Nur auf dem Macintosh hat die Persistenz von Apple die PowerPC -Traktion erreicht. Für Apple war die Leistung des PowerPC angesichts der verstärkten Konkurrenz von Windows 95- und Windows NT-basierten PCs ein Lichtstand.

Mit der Stornierung des OS am Arbeitsplatz, der allgemeinen Powerpc -Plattform (insbesondere AIMs Gemeinsame Hardware -Referenzplattform) wurde stattdessen nur als Hardware-Kompromiss angesehen, um viele Betriebssysteme einzeln auf einer einzigen einheitlichen Hardware-Plattform für Lieferanten auszuführen.[2]: 287–288

Parallel zum Bündnis zwischen IBM und Motorola hatten beide Unternehmen interne Entwicklungsbemühungen. Das Powerquicc Linie war das Ergebnis dieser Arbeit in Motorola. Die 4xx -Serie der eingebetteten Prozessoren war im IBM im Gange. Das IBM Embedded Processor Business stieg auf einen Umsatz von fast 100 Millionen US -Dollar und zog Hunderte von Kunden an.

Die Entwicklung des PowerPC zentriert sich in einem Einrichtung in Austin, Texas, namens Somerset Design Center. Das Gebäude ist nach dem Standort in der Arthurianischen Legende benannt, in dem Warring Forces ihre Schwerter beiseite legten, und Mitglieder der drei Teams, die das Gebäude besuchen, sagen, dass der Geist, der den Namen inspiriert hat, ein Schlüsselfaktor für den bisherigen Erfolg des Projekts war.

-MacWeek[4]

Ein Teil der Kultur hier besteht nicht darin, eine IBM- oder Motorola- oder Apple -Kultur zu haben, sondern unsere eigenen zu haben.

-Russell Stanphill von Motorola, Codirector von Somerset[4]

Ausbruch des Ziels

Ein Schema, das die Entwicklung der verschiedenen zeigt ENERGIE, Powerpc und Leistung Ist als

Gegen Ende des Jahrzehnts begannen die Fertigungsprobleme die AIM -Allianz auf die gleiche wie Motorola, die die Bereitstellungen neuer Prozessoren für Apple und andere Anbieter konsequent zurückdrückte , und IBM mit dem 64-Bit PowerPC 970-Prozessor im Jahr 2003. 2004 verließ Motorola das Chip Manufacturing-Geschäft, indem er sein Halbleitergeschäft als unabhängiges Unternehmen namens namens abrundete Freescale Semiconductor. Ungefähr zur gleichen Zeit verließ IBM den 32-Bit-Embedded-Prozessormarkt, indem er seine PowerPC-Produkte an verkaufte Angewandte Micro Circuits Corporation (AMCC) und konzentriert Nintendo's Spielwürfel, Wii und Wii U, Sony's Playstation 3 und Microsoft's Xbox 360von denen die beiden letzteren beide 64-Bit-Prozessoren verwenden. Im Jahr 2005 gab Apple bekannt Intel-Produzierte stattdessen Prozessoren unter Berufung auf die Leistungsbeschränkungen des Chips für zukünftige Personalcomputerhardware, die speziell mit der Wärmeerzeugung und dem Energieverbrauch zusammenhängt, sowie die Unfähigkeit von IBM, den 970 -Prozessor auf den 3 -GHz -Bereich zu verschieben. Die IBM-Freescale-Allianz wurde durch eine ersetzt Offene Standards Körper namens Power.org. Power.org arbeitet unter der Governance der IEEE, wobei IBM den PowerPC -Prozessor weiterhin auf Spielkonsolen und Freescale -Halbleiter nutzt und sich ausschließlich auf eingebettete Geräte konzentriert.

IBM entwickelt weiter Anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) Angebote. Viele Anwendungen mit hohem Volumen betten PowerPC -Kerne ein.

Die PowerPC -Spezifikation wird jetzt von Power.org behandelt, wo IBM, Freescale und AMCC Mitglieder sind. PowerPC-, Zell- und Stromverfahren werden jetzt gemeinsam als die vermarktet Machtarchitektur. Power.org veröffentlichte eine einheitliche ISA, die Power und Powerpc ISAs in die neue Power ISA V.2.03 -Spezifikation und eine neue Referenzplattform für Server namens PAPR (Power Architecture Platform Reference) kombiniert.

Generationen

Viele PowerPC -Designs werden von ihrer scheinbaren Technologiegenerierung benannt und gekennzeichnet. Das begann mit dem "G3", der ein interner Projektname im Inneren war ZIEL für die Entwicklung dessen, was das werden würde Powerpc 750 Familie.[5] Apple hat den Begriff "G3" populär gemacht, als sie eingeführt wurden Power Mac G3 und Powerbook G3 Bei einer Veranstaltung am 10. November 1997 mochten Motorola und Apple den Spitznamen und verwendeten den Begriff "G4" für die 7400 -Familie, die 1998 eingeführt wurde[6][7] und die Power Mac G4 im Jahr 1999.

Zu der Zeit, als der G4 gestartet wurde, kategorisierte Motorola alle ihre PowerPC -Modelle (frühere, aktuelle und künftige) nach welcher Generation, für die sie festhielten, und benannte sogar den älteren 603E -Kern "G2" um. Motorola hatte a G5 -Projekt Das kam nie zum Tragen, aber der Name steckte und Apple verwendete es wieder, wenn der 970 Familie Im Jahr 2003 eingeführt, auch wenn diese von IBM entworfen und gebaut wurden.

Powerpc -Generationen nach Motorola, c. 2000.[8]
G1: die 601, 500 und 800 Familienprozessoren
G2: die 602, 603, 604, 620, 8200 und 5000 Familien
G3: Die 750 und 8300 Familien
G4: die 7400 und 8400* Familien
G5: die 7500* und 8500 Familien (Motorola benutzte den G5 -Moniker nicht, nachdem Apple den Namen usurpiert hatte)
G6: Die 7600*
(*) Diese Designs wurden nicht zu echten Produkten.

Design-Merkmale

Der Powerpc ist entworfen RISC -Prinzipien und erlaubt a Superscalar Implementierung. Versionen des Designs bestehen sowohl in 32-Bit- als auch in 64-Bit-Implementierungen. Beginnend mit der Grundleistungspezifikation fügte der PowerPC hinzu:

  • Unterstützung für den Betrieb in beiden großenEndian und Little-Endian-Modi; Der PowerPC kann zur Laufzeit von einem Modus zum anderen wechseln (siehe unter). Diese Funktion wird in der nicht unterstützt Powerpc 970.
  • Einzelne Präzisionsformen einiger Schwimmpunkt Anweisungen neben doppelten Präzisionsformen
  • Zusätzliche Anweisungen für schwimmende Punkte auf Geheiß von Apfel
  • Eine vollständige 64-Bit-Spezifikation, die mit dem 32-Bit-Modus rückwärts kompatibel ist
  • A Fusions -Multiply -Add
  • A PAGED MEMORE -Verwaltung Architektur, die in Server- und PC -Systemen ausgiebig verwendet wird.
  • Hinzufügen einer neuen Speicherverwaltungsarchitektur namens Book-E, die die herkömmliche Architektur für vergebene Speicherverwaltung für eingebettete Anwendungen ersetzt. Book-E ist Anwendungssoftware, die mit vorhandenen PowerPC-Implementierungen kompatibel ist, benötigt jedoch geringfügige Änderungen am Betriebssystem.

Einige Anweisungen im Power -Befehlssatz wurden als zu komplex angesehen und in der PowerPC -Architektur entfernt. Einige entfernte Anweisungen könnten von der emuliert werden Betriebssystem im Bedarfsfall. Die entfernten Anweisungen lauten:

  • Bedingte Bewegungen
  • Laden und speichern Sie Anweisungen für den Quad-Precision-Floating-Punkt-Datentyp
  • String -Anweisungen.

Endian Modi

Die meisten PowerPC -Chips wechseln Endiantress über ein bisschen im MSR (Maschinenzustandsregister) mit einem zweiten Bit, damit das Betriebssystem mit einer anderen Endianität ausgeführt werden kann. Zugang zum "Umgekehrte Seitentabelle"(eine Hash -Tabelle, die als Funktion funktioniert Tlb mit dem Off-Chip-Speicher) werden immer im Big-Endian-Modus durchgeführt. Der Prozessor beginnt im Big-Endian-Modus.

Im Little-Endian-Modus sind die drei Bit der effektiven Adresse niedrigster Ordnung der effektiven Adresse Exklusive mit einem Drei -Bit -Wert, der durch die Länge des Operanden ausgewählt wird. Dies reicht aus, um die normale Software vollständig zu erscheint. In einem Betriebssystem wird eine verzerrte Sicht auf die Welt sehen, wenn es auf externe Chips wie Video- und Netzwerkhardware zugreift. Um diese verzerrte Ansicht zu beheben, muss das Motherboard einen bedingungslosen 64-Bit-Byte-Swap gegen alle Daten ausführen, die den Prozessor eingeben oder verlassen. Endiangess wird somit zu einem Eigentum des Motherboards. Ein Betriebssystem, das im Little-Endian-Modus in einem Big-Endian-Motherboard arbeitet, muss sowohl Bytes austauschen als auch das exklusive oder auf den Zugriff auf Little-Endian-Chips rückgängig machen.

Altivec Operationen werden trotz 128-Bit so behandelt, als wären sie 64-Bit. Dies ermöglicht die Kompatibilität mit Little-Endian-Motherboards, die vor Altivec entworfen wurden.

Ein interessanter Nebeneffekt dieser Implementierung besteht darin, dass ein Programm einen 64-Bit-Wert (das längste Operand-Format) für den Speicher speichern kann, während in einem Endian-Modus Modi wechseln und den gleichen 64-Bit-Wert zurücklesen, ohne eine Änderung des Byte zu sehen bestellen. Dies ist nicht der Fall, wenn das Motherboard gleichzeitig umgeschaltet ist.

Quecksilbersysteme und Matrox leitete den PowerPC im Little-Endian-Modus. Dies geschah, damit PowerPC-Geräte, die als Co-Prozessoren in PCI-Boards dienten x86. Sowohl PCI als auch X86 sind Little-Endian. OS/2 und Windows NT für PowerPC leiteten den Prozessor im Little-Endian-Modus, während Solaris, AIX und Linux in Big Endian lief.[9]

Einige der eingebetteten PowerPC-Chips von IBM verwenden eine pro Seite Endiangess bisschen. Keiner der vorherigen gilt für sie.

Implementierungen

IBM Powerpc 604e 200 MHz
Benutzerdefinierte PowerPC -CPU von der Nintendo Wii Videospielkonsole
Der Freescale XPC855T -Service -Prozessor von a Sonnenfeuer V20Z

Die erste Implementierung der Architektur war die Powerpc 601, veröffentlicht 1992, basierend auf dem RSC, implementiert eine Mischung der Power1 und Powerpc -Anweisungen. Dies ermöglichte es dem Chip, IBM in ihren vorhandenen Power1-basierten Plattformen zu verwenden, obwohl es auch leichte Schmerzen bedeutete, wenn sie auf die "reine" PowerPC-Designs der 2. Generation wechselte. Apple setzte die Arbeit an einer neuen Reihe von Macintosh-Computern fort, die auf dem Chip basieren, und veröffentlichte sie schließlich als 601-basiertes basiertes Basis. Power Macintosh am 14. März 1994.

Beschleunigungskarten basierend auf den Powerpc-Chips der ersten Generation wurden für die erstellt Commodore Amiga in Erwartung eines Wechsels zu einer möglichen neuen Amiga -Plattform, die rund um den Powerpc entwickelt wurde. Die Gaspedalkarten enthielten auch entweder a Motorola 68040 oder 68060 CPU, um die Kompatibilität rückwärts zu erhalten, da zu diesem Zeitpunkt nur sehr wenige Apps auf den PPC -Chips nativ ausgeführt werden könnten. Die neuen Maschinen sind jedoch nie eingetreten, und Commodore erklärte später Insolvenz. Über ein Jahrzehnt später, Amigaos 4 würde veröffentlicht werden, was die Plattform dauerhaft auf die Architektur setzen würde. OS4 ist mit diesen Beschleunigern der ersten Generation sowie mehreren benutzerdefinierten Motherboards kompatibel, die für eine neue Inkarnation der Amiga-Plattform erstellt wurden.

IBM ließ auch eine vollständige Reihe von Desktops mit Sitz in PowerPC basieren und versenden bereit. Leider hatte das Betriebssystem, das IBM auf diesen Desktops ausführen wollte -Microsoft Windows NT- war Anfang 1993 nicht fertiggestellt, als die Maschinen für Marketing bereit waren. Dementsprechend und weiter, weil IBM eine Feindseligkeit gegenüber Microsoft entwickelt hatte, beschloss IBM, Port zu portieren OS/2 an den Powerpc in Form von Arbeitsplatz -Betriebssystem. Diese neue Softwareplattform verbrachte drei Jahre (1992 bis 1995) in der Entwicklung und wurde aufgrund des enttäuschenden Starts des PowerPC 620 mit der Entwicklerveröffentlichung im Dezember 1995 abgesagt. Aus diesem Grund wurde die IBM PowerPC -Desktops nicht versendet, obwohl das Referenzdesign, obwohl das Referenzdesign (Codename Sandalbow) Basierend auf der PowerPC 601 -CPU wurde als RS/6000 -Modell freigesetzt (Byte'Die Ausgabe im April 1994 enthielt einen umfangreichen Artikel über die Apple- und IBM Powerpc -Desktops).

Apple, dem ebenfalls ein OS für PowerPC -basiertes OS fehlte, nahm eine andere Route. Nutzung der Portabilitätsplattform, die das Geheimnis ergibt Star Trek -ProjektDas Unternehmen portierte die wesentlichen Teile ihrer Mac OS Betriebssystem zur PowerPC -Architektur und schrieb weiter a 68k Emulator das könnte laufen 68k Basierte Anwendungen und die Teile des Betriebssystems, die nicht umgeschrieben worden waren.

Die zweite Generation war "rein" und enthält das "Low -End" Powerpc 603 und "High End" Powerpc 604. Der 603 ist aufgrund seines sehr geringen Kosten- und Stromverbrauchs bemerkenswert. Dies war ein absichtliches Designziel von Motorola, der das 603 -Projekt verwendet hat, um den Grundkern für alle zukünftigen Generationen von PPC -Chips zu erstellen. Apple versuchte, den 603 in einem neuen Laptop -Design zu verwenden, war jedoch aufgrund der kleinen 8 nichtKB Stufe 1 Cache. Der 68000 -Emulator im Mac OS konnte nicht in 8 kb passen und verlangsamte den Computer somit drastisch.[10][11] Das 603e löste dieses Problem durch eine 16 KB L1 -Cache, was es dem Emulator ermöglichte, effizient zu laufen.

1993 entwickelten Entwickler von IBM's Essex Junction, Burlington, Vermont Die Einrichtung begann an einer Version des PowerPC zu arbeiten, die den Intel unterstützen würde x86 Befehlssatz direkt auf der CPU. Während dies nur eines von mehreren Projekten für gleichzeitige Power -Architektur war, an denen IBM arbeitete, wurde dieser Chip in IBM und von den Medien als die der Medien bekannt. Powerpc 615. Rentabilitätsprobleme und Gerüchte über Leistungsprobleme bei der Wechsel zwischen X86 und nativem PowerPC-Befehlssets führten dazu, dass das Projekt 1995 storniert wurde, nachdem nur eine begrenzte Anzahl von Chips für interne Tests erstellt worden war. Abgesehen von den Gerüchten dauerte der Schaltvorgang nur 5 Zyklen oder die Zeit, die der Prozessor benötigt, um seine Anweisungsrohr zu leeren. Microsoft unterstützte auch den Tod des Prozessors, indem er sich weigerte, den PowerPC -Modus zu unterstützen.[12]

Die erste 64-Bit-Implementierung ist die Powerpc 620Aber es scheint wenig genutzt zu haben, weil Apple es nicht kaufen wollte und weil es mit seinem großen Würfelbereich für den eingebetteten Markt zu kostspielig war. Es war später und langsamer als versprochen, und IBM benutzte ihre eigenen Power3 Entwerfen Sie stattdessen eine 64-Bit-kleine Version bis zur späten 2002 Einführung des Powerpc 970. Der 970 ist ein 64-Bit-Prozessor, der aus dem abgeleitet ist Power4 Serverprozessor. Um es zu erstellen, wurde der Power4-Kern so modifiziert, dass er mit 32-Bit-PowerPC-Prozessoren und einer Vektoreinheit (ähnlich dem Altivec Erweiterungen in der 74xx -Serie von Motorola wurden hinzugefügt.

IBM RS64 Prozessoren sind eine Familie von Chips, die die "Amazon" -Variante der PowerPC -Architektur implementieren. Diese Prozessoren werden in der verwendet Rs/6000 und IBM as/400 Computerfamilien; Die Amazon -Architektur umfasst proprietäre Erweiterungen, die von As/400 verwendet werden.[13] Die Power4- und späteren Power -Prozessoren implementieren die Amazon -Architektur und ersetzten die RS64 -Chips in den Familien Rs/6000 und AS/400.

IBM entwickelte eine separate Produktlinie namens "4xx", die sich auf den eingebetteten Markt konzentriert. Diese Entwürfe umfassten die 401, 403, 405, 440 und 460. Im Jahr 2004 verkaufte IBM ihre 4xx -Produktlinie an die angewandte Micro Circuits Corporation (AMCC). AMCC entwickelt weiterhin neue Hochleistungsprodukte, die teilweise auf der IBM -Technologie basieren, sowie Technologie, die innerhalb von AMCC entwickelt wurde. Diese Produkte konzentrieren sich auf eine Vielzahl von Anwendungen, darunter Netzwerke, drahtlos, Speicher, Druck-/Bildgebung und industrielle Automatisierung.

Numerisch ist der PowerPC hauptsächlich in Controllern in Autos zu finden. Für den Automobilmarkt bot Freescale Semiconductor zunächst viele Variationen, die als die genannt werden Mpc5xx Familie wie der MPC555, das auf einer Variation des 601 -Kerns gebaut wurde, die als 8xx bezeichnet und von MSIL (Motorola Silicon Israel Limited) in Israel entwickelt wurde. Der 601 -Kern ist ein einzelnes Problem, was bedeutet, dass er nur einen Anweisungen in einem Taktzyklus ausstellen kann. Dazu fügen sie verschiedene Bits benutzerdefinierter Hardware hinzu, um E/A auf dem einen Chip zu ermöglichen. Im Jahr 2004 die vierstellige Generation der nächsten Generation 55xx Geräte wurden für den Automobilmarkt eingeführt. Diese verwenden das neuere E200 Reihe von Powerpc -Kernen.

Das Netzwerk ist ein weiterer Bereich, in dem eingebettete PowerPC -Prozessoren in großer Anzahl gefunden werden. MSIL nahm die Quicc Motor aus dem MC68302 und machte das Powerquicc MPC860. Dies war ein sehr berühmter Prozessor, der in vielen verwendet wurde Cisco Edge Router Ende der neunziger Jahre. Die Varianten des Powerquicc umfassen den MPC850 und den MPC823/MPC823E. Alle Varianten enthalten eine separate RISC -Mikroengine namens the CPM Das lädt Kommunikationsverarbeitungsaufgaben des zentralen Prozessors aus und hat Funktionen für DMA. Der Follow-On-Chip dieser Familie, der MPC8260, verfügt über einen 603E-basierten Kern und einen anderen CPM.

Honda verwendet auch PowerPC -Prozessoren für Asimo.[14]

In 2003, BAE Systems Plattformlösungen lieferte den Fahrzeugmanagementcomputer für die F-35 Kampfjet. Diese Plattform besteht aus doppelten PowerPCs von Freescale in einem dreifachen redundanten Setup.[15]

Betriebssysteme

Betriebssysteme, die an der PowerPC-Architektur arbeiten eingebettet Powerpc -Systeme.

Betriebssysteme mit nativer Unterstützung

  • Amigaos 4
  • Apfel Klassischer Mac OS beginnen mit System 7.1.2; und Copland, der ursprüngliche und stornierte Versuch bei Mac OS 8
  • Beos R5 Pro (BeBox, Macintosh und Klone)
  • Ibm i; Früher als i5/os, ursprünglich OS/400 genannt
  • Morphos
  • Plan 9
  • Inferno; von Bell Labs und von Vita Nuova Holdings aufrechterhalten
  • Posix: Unix, Unix-artig
    • Apfel Mac OS X Cheetah 10.0 bis Mac OS X Leopard 10.5.8
    • AIX
    • OS am Arbeitsplatz, einschließlich eines Hafens von OS/2
    • Freebsd, 32-Bit- und 64-Bit-Ports[17]
    • Netbsd, Portbezeichnungen für PowerPC -Systeme
      • Ofppc veröffentlicht[18]
      • MACPPC veröffentlicht[19]
      • EVBPPC veröffentlicht[20]
      • vorbereiten veröffentlicht[21]
      • mvmeppc veröffentlicht[22]
      • Bast Experimental-[23]
      • Amigappc Sehr experimentell[24]
    • OpenBSD, 32-Bit MACPPC Veröffentlicht Port[25]
    • Linux
      • Adélie Linux mit 32-Bit PPC Veröffentlichungen und 64-Bit PPC64 Veröffentlichungen
      • Crux PPCmit 32/64-Bit-Veröffentlichungen[26] Unterstützt durch Release 2.0.1.1. Die Unterstützung wurde aus nachfolgenden Veröffentlichungen fallen.
      • Debian:
        • 32-Bit Powerpc ein veröffentlichter Port seitdem Kartoffel[27] Die Unterstützung wurde von Debian 9 Stretch entfernt[28]
        • 64-Bit Big-Endian PPC64[29] in meistens festgezogene Entwicklung
        • 64-Bit Little-Endian ppc64le ein veröffentlichter Port seitdem Jessie
      • Fedora Mit 32/64-Bit-PPC-Veröffentlichungen[30] bis zu Version 12. Powerpc ist ab Fedora 16 eine Fedora -Sekundärarchitektur.
      • Gentoo Linuxmit 32-Bit PPC Veröffentlichungen und 64-Bit PPC64 Veröffentlichungen[31]
      • Mintppc, Unterstützung für alte Welt und New World 32/64-Bit-Macs, die auf Linux Mint LXDE und Debian basieren[32]
      • Mklinux, Mach-Kernel-basierte Verteilung für ältere MACs, offiziell von Apple gestartet
      • OpenSuse, Vollständige Unterstützung für PowerMacs der Alten Welt und New World (32/64-Bit), PS3 Cell, IBM Power Systems durch die Veröffentlichung von Leap 11.1. Die Unterstützung wurde von nachfolgenden Sprungveröffentlichungen fallen. OpenSuse Tumbleweed Unterstützung ppc64le.
      • Red Hat Enterprise Linux, 32-Bit PPC Die Unterstützung wurde nach Veröffentlichung von 5.11 fallen gelassen. Aufrechterhaltung der vollen Unterstützung für 64-Bit PPC64 in nachfolgenden Veröffentlichungen[33]
      • SUSE Linux Enterprise Server
      • Ubuntu, Community unterstützt für Versionen, die nach 6.10 veröffentlicht wurden[34]
      • Gelbhund Linux, volle Unterstützung für 32/64-Bit; PS3
      • Void Linux, Unterstützung in der Gabel von Drittanbietern [35] Für 32-Bit und 64-Bit (Big-Endian und Little-Endian)
    • Solaris 2.5.1 Powerpc Edition auf der Prep -Plattform
  • Windows NT 3.5,[38] 3.51 und 4.0
  • Reactos, Powerpc -Port nicht mehr unter aktiver Entwicklung[39]
  • Cellos zum Playstation 3

Eingebettet

Lizenznehmer

Unternehmen, die die 64-Bit-Leistung oder 32-Bit-PowerPC von IBM lizenziert haben, umfassen:

32-Bit Powerpc

64-Bit Powerpc

Spielekonsole

Hauptartikel: Powerpc -basierte Spielekonsolen

PowerPC-Prozessoren wurden in einer Reihe von jetzt diskontierten verwendet Videospielkonsolen:

Desktop-Computer

Die Leistungsarchitektur wird derzeit in den folgenden Desktop -Computern verwendet:

  • SAM440EP, SAM440EPFLEX, basierend auf einem AMCC 440EP SOC, der von gebaut wurde von Acube -Systeme
  • SAM460EX, basierend auf einem AMCC 460ex SoC, der von ACube Systems erstellt wurde
  • Nemo Motherboard basiert auf PA6T-1682m in der Amigaone x1000 Aus A-EON-Technologie
  • Cyrus Motherboard basiert auf Freescale Qoriq P5020 in der Amigaone X5000 aus der A-EON-Technologie
  • Tabor Motherboard basierend auf Freescale Qoriq P1022, gefunden in der bevorstehenden Amigaone A1222 von der A-EON-Technologie
  • Mainboards/Workstations von Talos II und Blackbird, basierend auf der IBM Power9 Sforza -Architektur, die von Raptor Computing Systems erstellt wurde

Eingebettete Anwendungen

Die Leistungsarchitektur wird derzeit in den folgenden eingebetteten Anwendungen verwendet:

Siehe auch

Verweise

  1. ^ a b "Powerpc Architecture Book, Version 2.02". IBM. 16. November 2005. Archiviert von das Original Am 29. November 2020.
  2. ^ a b c d Carlton, Jim (1999) [1997]. Apple: Die innere Geschichte von Intrigen, Egomanie und geschäftlichen Fehlern. ISBN 978-0099270737. OCLC 925000937.
  3. ^ "Tech -Dateien Columns, 1987–1990". Archiviert Aus dem Original am 6. Juni 2013.
  4. ^ a b "Kräfte versammeln sich für Powerpc Roundtable". MacWeek. Vol. 7, nein. 12. 22. März 1993. p. 38. Abgerufen 3. Oktober, 2017.
  5. ^ A. R. Kennedy; M. Alexander; E. Fiene; J. Lyon; B. Kuttanna; R. Patel; M. Pham; M. Putrino; C. Croxton; S. Litch; B. Burgess (23. Februar 1997). "Ein G3 PowerPC Superscalar Low-Power-Mikroprozessor". Proceedings IEEE Compcon 97. Digest of Papers. IEEE: 315–324. doi:10.1109/cmpcon.1997.584742. S2CID 24733198. Archiviert vom Original am 1. September 2021. Abgerufen 1. September, 2021.
  6. ^ Gwennap, Linley (16. November 1998). "G4 ist erster PowerPC mit Altivec - fällig Mitte 1999, der nächste Chip von Motorola zielt auf Macintosh, Networking" (PDF). Mikroprozessorbericht. Archiviert (PDF) Aus dem Original am 23. April 2016.
  7. ^ Seale, Susan (2001). "Powerpc G4 Architektur White Paper" (PDF). NXP -Halbleiter. Archiviert (PDF) Aus dem Original am 18. April 2016.
  8. ^ "Fact Sheet - Motorola Powerpc -Prozessor" (PDF). NXP -Halbleiter. Archiviert (PDF) Aus dem Original am 19. April 2016.
  9. ^ Necasek, Michal (16. November 2012). "OS/2 für PowerPC -Tidbits". OS/2 Museum. Archiviert von das Original am 31. Januar 2016.
  10. ^ Linley Gwennap (27. Februar 1997). "Arthur revitalisiert die PowerPC -Linie" (PDF). Mikroprozessorbericht. 11 (2). S2CID 51808955. Archiviert von das Original (PDF) Am 30. Juli 2018. Die winzigen 8K -Caches des 603 waren für Mac OS -Software notorisch schlecht, insbesondere für 68.000 Emulation. Sogar die Caches des 603e verursachen eine erhebliche Leistung bei höheren Taktgeschwindigkeiten. Angesichts von Arthurs Designziel von 250 MHz und oben machte es die Verdoppelung der Caches erneut sinnvoll.
  11. ^ Jansen, Daniel (2014). "CPUs: PowerPC 603 und 603E". Low -End Mac. Archiviert Aus dem Original am 30. Oktober 2018. Abgerufen 29. Juli, 2018.
  12. ^ "Microsoft hat den PowerPC 615 getötet". Das Register. 1. Oktober 1998. Archiviert Aus dem Original am 7. Februar 2009. Abgerufen 16. August, 2009.
  13. ^ Adam T. Stallman; Frank G. Soltis (1. Juli 1995). "Innerhalb des Powerpc als". System inews Magazin. Archiviert von das Original Am 31. August 2013.
  14. ^ Hara, Yoshiko (28. November 2000). "Neueste Roboter besetzen Helfer, Entertainer -Rollen". Eetimes.com. Archiviert vom Original am 1. September 2021. Abgerufen 1. September, 2021.
  15. ^ "Erster Lockheed Martin F-35 Joint Strike Fighter Fahrzeugmanagement Computer geliefert" (Pressemitteilung). Lockheed Martin. 16. Mai 2003. Archiviert Aus dem Original am 15. Januar 2018. Abgerufen 14. Januar, 2018.
  16. ^ "PowerPC - Unversorgte Builds". Haiku -Dateien. Archiviert Aus dem Original am 14. Januar 2022. Abgerufen 14. Januar, 2022.
  17. ^ "FreeBSD/PPC -Projekt". FreeBSD.org. Archiviert Aus dem Original am 13. August 2009 2009. Abgerufen 16. August, 2009.
  18. ^ "Netbsd/OFPPC". Netbsd.org. Archiviert Aus dem Original am 26. August 2009 2009. Abgerufen 16. August, 2009.
  19. ^ "Netbsd/macppc". Netbsd.org. Archiviert Aus dem Original am 6. Juli 2009. Abgerufen 16. August, 2009.
  20. ^ "Netbsd/evbppc". Netbsd.org. Archiviert Aus dem Original am 26. August 2009 2009. Abgerufen 16. August, 2009.
  21. ^ "Netbsd/prep". Netbsd.org. Archiviert Aus dem Original am 12. Oktober 2017.
  22. ^ "Netbsd/mvmeppc". Netbsd.org. 27. Februar 2002. Archiviert Aus dem Original am 26. August 2009 2009. Abgerufen 16. August, 2009.
  23. ^ "Netbsd/be wietlich". Netbsd.org. Archiviert Aus dem Original am 6. Juli 2009. Abgerufen 16. August, 2009.
  24. ^ "Netbsd/amigappc". Netbsd.org. Archiviert Aus dem Original am 2. September 2009. Abgerufen 16. August, 2009.
  25. ^ "OpenBSD/MACPPC". Openbsd.org. Archiviert Aus dem Original am 6. Juli 2009. Abgerufen 16. August, 2009.
  26. ^ "CRUX PPC GNU/Linux -Projekt". Cruxppc.org. Archiviert Aus dem Original am 7. Juni 2009. Abgerufen 16. August, 2009.
  27. ^ "Powerpc Port". Debian. Archiviert Aus dem Original am 30. August 2009. Abgerufen 16. August, 2009.
  28. ^ "Kapitel 3. Installationssystem". www.debian.org. Archiviert Aus dem Original am 19. Juli 2017. Abgerufen 18. Juni, 2017.
  29. ^ "Debian PPC64 Port". Debian. Archiviert Aus dem Original am 27. Juni 2012. Abgerufen 4. Juli, 2012.
  30. ^ "Installierbare Live -CD". Fedora -Projekt. Archiviert Aus dem Original am 31. August 2009 2009. Abgerufen 16. August, 2009.
  31. ^ "Projekt: Powerpc". Gentoo Wiki. Archiviert Aus dem Original am 15. Januar 2018. Abgerufen 14. Januar, 2018.
  32. ^ "Mintppc". Archiviert Aus dem Original am 13. Oktober 2010. Abgerufen 3. Oktober, 2010.
  33. ^ "Kapitel 1. Architekturen". access.redhat.com. Archiviert Aus dem Original am 8. Dezember 2015. Abgerufen 6. Dezember, 2015.
  34. ^ "Powerpcfaq - Ubuntu Wiki". Wiki.ubuntu.com. Archiviert Aus dem Original am 25. Februar 2011. Abgerufen 16. August, 2009.
  35. ^ "Void Linux für PowerPC/Power ISA (inoffiziell)". Archiviert vom Original am 30. Oktober 2020. Abgerufen 27. Oktober, 2020.
  36. ^ "Eingebettete Solaris auf Powerpc". Research.sun.com. 14. Juni 2006. archiviert von das Original am 7. August 2011. Abgerufen 16. August, 2009.
  37. ^ "Solaris Powerpc Port bei OpenSolaris.org". OpenSolaris.org. 2. Oktober 2006. archiviert von das Original am 7. August 2011. Abgerufen 16. August, 2009.
  38. ^ "Windows NT 3.5 für PowerPC". 9. November 1994.
  39. ^ "Reactos Ports - Reactos Wiki". www.reactos.org. Archiviert Aus dem Original am 27. Februar 2016. Abgerufen 6. Dezember, 2015.
  40. ^ "DO-178C Zertifizierbare Avionik-RTOs mit ARINC 653 & Face Support". DDC-I. Archiviert Aus dem Original am 8. August 2018. Abgerufen 14. Januar, 2018.
  41. ^ "Unterstützter CPUs". Sciopta Systems AG. Archiviert Aus dem Original am 1. Januar 2018. Abgerufen 14. Januar, 2018.
  42. ^ "PowerPC 750FX Evaluation Kit Schnellanpassung für Windows" (PDF). Archiviert (PDF) Aus dem Original am 4. April 2017. Abgerufen 14. Januar, 2018.
  43. ^ a b c "Macht dem Volk". IBM. 30. März 2004. archiviert von das Original am 4. Februar 2013.

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