Просмотр кода страницы PowerPC

{{Не путать|IBM PC}}
{{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]].

== 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 [[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,<ref>{{cite web | title = Tech Files Columns, 1987-1990 | url = http://www.joelwest.org/Press/TechFiles.html#01.03.89 | lang=en | url-status=live | archive-url = https://web.archive.org/web/20130606044423/http://www.joelwest.org/Press/TechFiles.html#01.03.89 | archive-date = 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.

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.

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 (процессор)|Gekko]] ([[Nintendo GameCube]]), [[Broadway]] ([[Wii]]) и [[Espresso (процессор)|Espresso]] ([[Wii U]]).

== Основы архитектуры ==
PowerPC спроектирован в соответствии с принципами [[RISC]], в рамках концепции возможна [[суперскалярность|суперскалярная]] реализация. Существуют версии дизайна как для 32-, так и для 64-разрядных вариантов. Помимо базовых спецификаций [[POWER]], PowerPC обладает:

* возможностью, отсутствующей в [[PowerPC 970|PowerPC G5]], работать в двух режимах — [[big-endian]] и [[little-endian]], переключаясь между режимами во время вычислений;
* однопроходными формами некоторых инструкций для вычислений с [[плавающая запятая|плавающей запятой]], в добавление к двухпроходным;
* дополнительными [[Машинный код|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 [[операционная система|операционной системой]], если понадобятся.

== Процессоры PowerPC общего назначения ==
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 бита|64-бит]]ная реализация (степень интеграции — более 7 млн [[Логический вентиль|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 970|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 (процессор)|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 [[игровая приставка|игровой приставки]] [[Wii]]
* [[Espresso (процессор)|Espresso]] — 1243-МГц процессор, используется в игровых консолях [[Nintendo]] [[Wii U]]
* [[QorIQ]] от Freescale

== Процессоры на основе PowerPC ==
Процессоры Power PC также используются в многоядерных процессорах в качестве управляющих ядер, например:
* [[Kilocore]] — совместная разработка IBM и [[Rapport Inc]];
* [[Cell (архитектура)|Cell]] — совместная разработка IBM, [[Sony]] и [[Toshiba]];
* [[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}}

{{rq|
{{нет источников|дата=2010-03-29}}
{{нет сносок|дата=2010-03-29}}
}}
[[Категория:PowerPC]]