A PowerPC G4 az Apple Computers által használt elnevezés a 32 bites PowerPC mikroprocesszorok negyedik generációjának leírására . Különböző (bár szorosan kapcsolódó) Freescale processzormodellekre vonatkozik, amelyek korábban a Motorola részét képezték .
Macintosh számítógépek , például PowerBook G4 és iBook G4 laptopok, valamint Power Mac G4 és Power Mac G4 Cube személyi számítógépekvedd át a nevüket a processzortól. A PowerPC G4-et a PowerPC 970 bevezetése előtt az eMac -ben, az első generációs Xserve -ben, az első generációs Mac Miniben és az iMac -ben is használták .
Az Apple teljesen leállította a G4 asztali modellek sorozatát, miután az IBM által gyártott 64 bites PowerPC 970- et választották a PowerPC G5 alapjául . Az utolsó modell, amely a G4-et használta, a Mac Mini volt, amely most Apple M1 processzorral érkezik . A PowerBook G4-et az Intel-alapú MacBook Pro váltotta fel .
A PowerPC G4 processzorok más számítógépes rendszerekben is népszerűek, mint például az Amiga , a Pegasos vagy a Genesi . Az asztali számítógépeken kívül a PowerPC G4 népszerű beágyazott környezetekben, például útválasztókban, távközlési kapcsolókban, képalkotásban, médiafeldolgozásban, repüléselektronikában és katonaságban, ahol az AltiVec -et és az SMP -t használják .
A PowerPC 7400 (kódnév: "Max") 1999 augusztusában debütált, és ez volt az első processzor, amely "G4"-et kapott. A chip 350 és 500 MHz közötti frekvencián működik, és 10,5 millió tranzisztort tartalmaz, amelyeket a Motorola 0,20 mikronos HiPerMOS6 folyamattechnológiájával gyártottak. A szerszám felülete 83 mm², a csatlakozók rézből készülnek.
A Motorola megígérte az Apple-nek, hogy 500 MHz-ig szállít processzorokat, de a teljesítmény kezdetben túl alacsony volt. Ez arra kényszerítette az Apple-t, hogy visszavonja a hirdetett 500 MHz-es Power Mac G4 modelleket. A Power Mac sorozatot drasztikusan leminősítették 400, 450 és 500 MHz-ről 350, 400 és 450 MHz-re, miközben a chippel kapcsolatos problémákat elhárították. Az incidens szakadást okozott az Apple és a Motorola között, és állítólag az Apple az IBM-hez fordult segítségért a Motorola 7400-as sorozat termelésének növelése érdekében [1] . Az 500 MHz-es modellt 2000. február 16-án mutatták be újra.
A 7400-as tervezésének nagy részét a Motorola készítette az Apple -lel és az IBM -mel szoros együttműködésben . Az IBM, az AIM szövetség harmadik tagja, a Motorolával együtt fejlesztette ki a chipet a Somerset tervezőközpontjában, de úgy döntött, hogy nem építi meg, mert akkoriban nem látta szükségét vektor feldolgozó egységnek. Végül a G4 architektúra egy 128 bites vektoros feldolgozó egységet tartalmazott, amelyet a Motorola AltiVec címkével lát el, míg az Apple marketingje "Velocity Engine"-ként emlegette.
A PowerPC 970 (G5) volt az első olyan IBM processzor, amely megvalósította a VMX/AltiVec-et, amelyhez az IBM egy régi 7400-as kialakítást használt fel, amely a Somersetben a Motorolával való együttműködésből maradt fenn. Az Xbox 360 Xenon processzora is VMX-et használ, további, kifejezetten a Microsoft számára készült, szabadalmaztatott bővítményekkel. A 2007-ben bemutatott POWER6 az IBM első „nagy vas” processzora, amely VMX-et is megvalósít.
Az AltiVec blokkal a 7400-as mikroprocesszor négy irányban egypontos (32 bites) lebegőpontos számításokat, valamint 16, 8, 16 vagy 32 bites egész számokat tud négy irányban, egy ciklusban elvégezni. Ezenkívül a vektor feldolgozó egység szuperskaláris, és egyszerre két vektorműveletet tud végrehajtani. Az akkori Intel x86 mikroprocesszorokhoz képest ez a funkció jelentős teljesítménynövekedést nyújtott az AltiVec blokk előnyeinek kihasználására tervezett alkalmazások számára. A példák közé tartozik az Adobe Photoshop , amely az AltiVec blokkot használja az effektusok és átmenetek gyorsabb megjelenítéséhez, az Apple iLife programcsomagja pedig, amely ezt a blokkot használja a fájlok menet közbeni importálására és konvertálására.
Ezenkívül a 7400-as kibővítette a szimmetrikus többfeldolgozási (SMP) támogatást az Enhanced Cache Coherence Protocol (MERSI) protokollal és egy 64 bites lebegőpontos egységgel (FPU), amelyet részben a 604-es sorozatból kölcsönöztek. A 603-as sorozat 32 bites volt FPU, amely két órajelet igényelt a 64 bites lebegőpontos aritmetika végrehajtásához.
A PowerPC G4 család két busztechnológiát támogat: a régebbi 60x buszt, amelyet a PowerPC 600 és a PowerPC 7xx családdal oszt meg, és a modernebb MPX buszt. A 60x buszt használó eszközök kompatibilisek lehetnek a 6xx vagy 7xx processzorokkal, sokféle ajánlatot és egyértelmű és olcsó frissítési utat biztosítva minimális kompatibilitási problémákkal. A 7xx és 7xx számítógépekhez való rendszervezérlőket főként két cég gyártja: a Tundra a Tsi1xx vezérlőivel és a Marvell a Discovery vezérlőivel.
A PowerPC 7410 "Nitro" a 7400 energiatakarékos változata, de 200 nm helyett 180 nm-re gyártották. A 7400-hoz hasonlóan ebben is 10,5 millió tranzisztor van. 2001. január 9-én debütált a PowerBook G4-ben.
A chip hozzáadta azt a képességet, hogy a gyorsítótár egészét vagy felét nagy sebességű, nem gyorsítótárazott memóriaként használja, a felhasználó kérésére a processzor fizikai címteréhez hozzárendelve. Ezt a funkciót a beágyazott rendszerek gyártói, például a Mercury Computer Systems használták.
A PowerPC 7450 "Voyager"/"V'ger" volt a G4 processzor egyetlen jelentős áttervezése. A 33 milliós tranzisztoros chip jelentősen kibővítette a 7400-as végrehajtási folyamatot (minimum 7 vagy 4 fokozattal), hogy magasabb órajelet érjen el, jobb utasításátviteli sebességet (3+ ág vs. 2+ ág ciklusonként) kompenzáljon a magasabb utasítási késleltetés ellen, külső gyorsítótár L2 cseréje (legfeljebb 2 MB 2 utas készlet asszociatív, 64 bites adatút) integrált (256 KB 8 utas készlet asszociatív, 256 bites adatút), támogatott külső L3 gyorsítótár (legfeljebb 2 MB 8 utas készlet asszociatív, 64 bites adatút), és sok más architektúra fejlesztést is tartalmazott. Az AltiVec blokkot továbbfejlesztették a 7450-ben; ciklusonként egy vektorpermutációs utasítás és egy vektoros ALU utasítás végrehajtása helyett (egyszerű int, összetett int, float), mint a 7400/7410-ben, a 7450 és követői a Motorola/Freescale-től egyszerre két tetszőleges vektorutasítást (permute, egyszerű int, összetett int, lebegés). 2001. január 9-én mutatták be a frissített Power Mac G4-gyel. A Motorola kiadott egy ideiglenes kiadást, a 7451-et, „Apollo 6” kódnévvel, akárcsak a 7455-öt. A korai AmigaOne XE számítógépek a 7451 processzorral érkeztek.
A 745x dizájnjának fejlesztései a G4e vagy G4+ beceneveket kapták, de ezek soha nem voltak hivatalos megnevezések.
A PowerPC 7455 "Apollo 6" 2002 januárjában mutatkozott be. Szélesebb, 256 bites on-chip gyorsítótárral rendelkezett, és a Motorola 0,18 µm-es (180 nm) HiPerMOS eljárásával készült réz összekötőkkel és SOI-val. Ez volt az első olyan Apple számítógépes processzor, amely átlépte az 1 GHz-es határt. A 7445-ös modell ugyanaz a chip, L3 gyorsítótár interfész nélkül. A 7455-öt az AmigaOne XE G4 és a kétmagos, 1 GHz-es Power Mac G4 (Quicksilver 2002) használják.
A PowerPC 7447 "Apollo 7" enyhe előrelépés a 7450/55-höz képest, 512 KB L2 gyorsítótárral rendelkezik a chipen, és a 130 nm-es SOI eljárással készült, így kevesebb energiát fogyaszt. 58 millió tranzisztor van benne. A beépített termikus diódát, valamint a DFS-t (Dynamic Frequency Scaling) bevezető 7447A-val a Freescale valamivel magasabb órajelet tudott elérni. A 7457 egy további L3 gyorsítótár interfésszel rendelkezik, amely akár 4 MB L3 gyorsítótárat is támogat a 7455 és 7450 által támogatott 2 MB-hoz képest. A frekvencia skálázása azonban leállt, amikor az Apple a 7447-et választotta a 7457 helyett annak ellenére, hogy a 7457 volt az utódja. a 7455-re az Apple által korábban használt L3 gyorsítótárral.
A 7457-et csak a Giga Designs, a Sonnet Technology, a Daystar Technology (csak a 7457-et használják az iMac G4 frissítésekhez) és a PowerLogix kínálják frissítésként a Power Mac G4, iMac G4 és Power Mac G4 Cube számára. A Genesi Pegasos számítógépes platformja szintén a 7447-et használja a Pegasos-II/G4-ben.
A 7457-et gyakran használják az AmigaOne XE processzormodul javítására; néhány AmigaOS program a 7457-es telepítve összetévesztheti az AmigaOne-t egy Pegasos II számítógéppel, mivel az Eyetech soha nem adott ki hivatalos 7457-es táblát.
A PowerPC 7448 "Apollo 8" a PowerPC 7447A továbbfejlesztése, amelyet a 2005. júniusi első Freescale Technológiai Fórumon jelentettek be. A fejlesztések a hivatalosan megnövelt órajel (akár 1,7 GHz-ig), a túlhúzás révén pedig könnyedén elérhetik a 2,4 GHz-et, a nagyobb 1 MB L2 gyorsítótár, a gyorsabb, 200 MHz-es elülső busz és az alacsonyabb energiafogyasztás (18 W 1,7 GHz-en). 90 nm-es eljárással készült réz összekötőkkel és SOI-val.
| POWER architektúra | |
|---|---|
| történelmi |
|
| Jelenlegi |
|
| Kapcsolódó témák |
|