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[[File:PowerPC logo.svg|miniaturathumb|Logo del brand PowerPC]]
'''PowerPC''' è un'architettura di [[microprocessore|microprocessori]] [[Reduced instruction set computer|RISC]] creata nel [[1991]] dall'alleanza [[Apple]]-[[International Business Machines|IBM]]-[[Motorola]], conosciuta come AIM (mentre PC è l'acronimo di '''''P'''erformance '''C'''omputing''). PowerPC era il settore [[CPU]] della piattaforma dell'AIM, e ad oggi ne è l'unica parte che resta.
 
'''PowerPC''' (dove PC sta per di ''Performance Computing'') è un'architettura di [[microprocessore|microprocessori]] [[Reduced instruction set computer|RISC]] creata nel [[1991]] dall'alleanza [[Apple]]-[[International Business Machines|IBM]]-[[Motorola]], (conosciuta come AIM (mentre PC è l'acronimo di '''''P'''erformance '''C'''omputing''). PowerPC era il settore [[CPU]] della piattaforma dell'AIM, e ad oggi ne è l'unica parte che resta.
Le specifiche tecniche sono gestite dell'organizzazione Power.org di cui [[IBM]] e [[Freescale Semiconductor]] sono membri. I processori della famiglia sono realizzati secondo l'architettura [[POWER]].
 
La linea Power PC è stata interrotta dopo che nell'aprile 2008 IBM ha ufficialmente unito le due linee di server e workstation con lo stesso nome, '''Power''',<ref>{{Cita web|url=https://www.cnet.com/news/ibm-i-p-power/|titolo=IBM: i + p = Power|sito=CNET|data=3 aprile 2008|lingua=en|accesso=12 dicembre 2020}}</ref> e successivamente '''Power Systems''', con hardware identico e una scelta di [[Sistema operativo|sistemi operativi]], software e contratti di servizio,<ref>{{Cita web|url=http://www-03.ibm.com/systems/power/news/announcement/20080402_annc.html|titolo=Introducing the New Power Equation from IBM|data=2 aprile 2008|lingua=en|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20080405215305/http://www-03.ibm.com/systems/power/news/announcement/20080402_annc.html|dataarchivio=5 aprile 2008|urlmorto=sì}}</ref> basati in precedenza su un'architettura [[POWER6]].
 
Le specifiche tecniche sono gestite dell'organizzazione Power.org di cui [[IBM]] e [[Freescale Semiconductor]] sono membri. I processori della famiglia sono realizzati secondo l'architettura [[POWERPerformance Optimization With Enhanced RISC]] (POWER).
 
== Storia ==
[[File:IBM PowerPC601 PPC601FD-080-2 top.jpg|thumb|Una delle prime versioni del PowerPC prodotto da IBM]]
La storia dei processori PowerPC inizia con l'[[IBM 801]], un prototipo di processore [[Reduced instruction set computer|RISC]] progettato da [[John Cocke]] alla fine degli [[anni 1970|anni settanta]]. 801 venne utilizzato da IBM in molte applicazioni embedded e fu la base del processore [[ROMP]] utilizzato nei computer [[IBM RT]]. Dopo l'insuccesso dell'IBM RT per via delle ridotte prestazioni IBM avviò il progetto ''America'' volto allo sviluppo del più rapido processore disponibile sul mercato. Il progetto portò allo sviluppo dell'architettura [[IBM POWER|POWER]] utilizzata dai sistemi [[IBM System p|RISC System 6000]] all'inizio degli anni 90.
 
LaIl storiaprimo dei[[prototipo]] processoridi PowerPC inizia confu l'[[IBM 801]], un prototipo di processore [[Reduced instruction set computer|RISC]] progettato da [[John Cocke]] alla fine degli [[anni 1970|anni settanta]]. 801per venneconto utilizzato dadella [[IBM]] che lo adoperò in moltemolti applicazioni[[sistema embedded|sistemi embedded]] e fu la base del processore [[ROMP]] utilizzato nei computer [[IBM RT]]. Dopo l'insuccesso dell'IBM RT per via delle ridotte prestazioni IBM avviò il progetto ''America'' volto allo sviluppo del più rapido processore disponibile sul mercato. Il progetto portò allo sviluppo dell'architettura [[IBM POWER|POWER]] utilizzata dai sistemi [[IBM System p|RISC System 6000]] all'inizio degli anni 90.
 
Il primo processore POWER fu uno dei primi processori RISC ad alte prestazioni su più integrati. IBM decise che una versione su singolo chip era preferibile e quindi ne sviluppò una versione più semplice eliminando dal [[set di istruzioni]] alcune istruzioni POWER e sviluppò il processore [[RISC Single Chip]] per le macchine di fascia bassa dei server RS/6000. I manager IBM sapevano di avere un processore potenzialmente molto scalabile. Il processore poteva scalare dai server di fascia alta fino alle applicazioni embedded.
 
Il primo processore POWER fu uno dei primi processori RISC ad alte prestazioni su più integrati. IBM decise che una versione su singolo chip era preferibile e quindi ne sviluppò una versione più semplice eliminando dal [[set di istruzioni]] alcune istruzioni POWER e sviluppò il processore [[RISC Single Chip]] per le macchine di fascia bassa dei server RS/6000. I manager IBM sapevano di avere un processore potenzialmente molto scalabile. Il processore poteva scalare dai server di fascia alta fino alle applicazioni embedded.[[File:IBM PowerPC601 PPC601FD-080-2 top.jpg|thumb|right|Una delle prime versioni del PowerPC prodotto da IBM]]IBM contattò Apple con l'obiettivo di stringere un'alleanza per sviluppare una famiglia di processori su singolo chip basati su set di istruzioni POWER per personal computer. Apple contattò Motorola per coinvolgerla nello sviluppo dei processori. Motorola era un fornitore di lunga data di Apple, aveva esperienza nella produzione e nella gestione di processori prodotti in milioni di esemplari e inoltre Apple riteneva vantaggiosa la possibilità di avere un secondo fornitore di microprocessori. L'alleanza venne chiamata '''AIM''' dalle iniziali di '''A'''pple, '''I'''BM e '''M'''otorola.
 
Nel 1991 il PowerPC era solo uno dei componenti dell'alleanza tra le società. In quel periodo il mercato era dominato dalla [[Microsoft]] e [[Intel]], tramite il sistema operativo [[Microsoft Windows]] e i processori 80386 e 80486. Intel inoltre stava sviluppando il [[Pentium]] che pur essendo compatibile con i predecessori forniva un notevole incremento di prestazioni. L'alleanza AIM mirava a rompere il monopolio Microsoft-Intel nel settore dei personal computer.
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Tuttavia l'88000 era già in produzione e alcuni produttori come [[Data General]] avevano già sviluppato delle macchine basate sul processore. Inoltre la stessa Apple aveva sviluppato dei prototipi basati su 88000 e questo spinse IBM e Motorola a rendere il nuovo processore compatibile a livello di bus con il Motorola 88000 in modo da rendere veloce la conversione delle macchine basate su 88000 in macchine basate su PowerPC.
 
[[File:Powerpc lucite.JPG|thumb|left|Prototipo del primo PowerPC realizzato nell'ottobre del 1992|alt=|sinistra]]
 
I primi processori basati sulle specifiche PowerPC ricevettero un'accoglienza molto calorosa da parte del mercato. Oltre a IBM e Apple anche il gruppo Motorola dedicato allo sviluppo di computer sviluppò sistemi basati su PowerPC. Microsoft portò [[Windows NT|Windows NT 3.51]] su PowerPC, [[Sun Microsystems]] portò [[Solaris (sistema operativo)|Solaris]] su PowerPC, IBM sviluppò una versione di [[AIX (sistema operativo)|AIX]] per PowerPC e pianificò una versione di [[OS/2]] per i nuovi processori. Alla metà degli anni 90 i PowerPC erano i più potenti processori disponibili per personal computer.
 
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== Caratteristiche ==
Il PowerPC è stato progettato con principi RISC, e consente un'implementazione [[superscalare]]. Esistono versioni sia con implementazione [[32 bit]] che a [[64 bit]].
 
Il PowerPC è stato progettato con principi RISC, e consente un'implementazione [[superscalare]]. Esistono versioni sia con implementazione [[32 bit]] che a [[64 bit]]. Partendo dalla specifica di base POWER, il PowerPC ha aggiunto:
 
* modalità big o little-endian (che richiedono un reboot per lo switch). Questa modalità non è gestita dal [[PowerPC G5]].
* singola precisione in [[virgola mobile]] in aggiunta alla doppia precisione.
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== Implementazioni ==
[[File:Motorola PowerPC 604e 233MHz 2.jpg|thumb|right|PowerPC 604e 233&nbsp;MHz]]
[[File:MotorolaApple PowerPC820-0849-A 604ePowerMac 233MHzProcessor Card - Motorola XPC604ERX200PD-8076.jpg|thumb|left|PowerPC 604e|alt=|sinistra]]
 
La prima implementazione su singolo chip del design fu l'[[PowerPC 601|MCP601]] nel 1992, un ibrido delle specifiche POWER1 e PowerPC. Questo consentì l'utilizzo del chip da parte di IBM nei sistemi già esistenti basati su POWER1, anche se portò a delle difficoltà nel passaggio alla seconda generazione di processori completamente basati sul design PowerPC. Apple continuò il lavoro su una nuova linea di computer Macintosh basata sul chip, e li lanciò come "Power Macintosh" basati sul 601 il 14 marzo [[1994]].
 
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Apple, che non aveva un OS basato su PowerPC, prese una strada diversa. Riscrisse solo i pezzi essenziali del sistema operativo e quindi scrisse un [[emulatore]] [[Motorola 68000|680x0]] che poteva eseguire le altre parti dell'OS e le applicazioni basate su 68000.
 
La seconda generazione del processore, che seguiva integralmente le specifiche PowerPC, incluse il [[PowerPC 603|603]] di fascia bassa e il [[PowerPC 604|604]] di fascia alta. Il 603 è noto per il suo basso costo e per i consumi molto ridotti. L'obiettivo di Motorola, infatti, era quello di usare il progetto 603 come modello di base di tutte le successive implementazioni dei chip PowerPC. Apple tentò di utilizzare il 603 nella serie di [[Computer portatile|laptop]] [[PowerBook 5300]] ma con scarsi risultati a causa delle ridotte dimensionedimensioni (8 [[Kilobyte|kB]]) della [[CPU cache|cache]] di primo livello del processore. L'emulatore 68K del sistema operativo non riusciva ad utilizzarla e ciò comportava una drastica riduzione delle prestazioni. Il problema fu risolto con la versione 603e del PowerPC che essendo dotata di una cache di primo livello di 16KB, ne consentiva l'utilizzo all'emulatore.
 
Nel [[1993]] ingegneri IBM a Burlington iniziarono lo sviluppo di una nuova versione di processore PowerPC con incluso il supporto del set di istruzioni [[x86]]. Lo sviluppo del processore venne svolto da IBM senza la collaborazione dell'alleanza AIM, il processore venne denominato all'interno di IBM PowerPC 615. Tuttavia seri dubbi sulle reali prestazioni del processore e sulla sua convenienza economica spinsero IBM a cancellare il progetto nel 1995 dopo che un numero limitato di processori erano stati prodotti. Tuttavia versioni contrastanti affermano che il processore impiegava 5 cicli di clock a commutare set di istruzioni, questo tempo sommato al tempo di riempimento delle pipeline rendeva il processore lento, inoltre sembra che uno scarso supporto di Microsoft abbia contribuito all'abbandono del progetto. [httphttps://www.theregister.co.uk/1998/10/01/microsoft_killed_the_powerpc/]
 
La prima implementazione a 64 bit del PowerPC fu il [[PowerPC 620|620]] nel 1997, ma ebbe uno scarso successo commerciale. Apple non lo acquistò poiché era un processore molto grande e costoso, senza contare le non molto elevate prestazioni, inferiori a quelle del 604 col software a 32-bit. IBM riutilizzò parte del progetto per il [[POWER3]].
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Nel 1998 IBM commercializzò l'architettura POWER3 a 64 bit<ref>La sigla PowerPC 630 fu scartata da IBM per differenziare la linea di processori destinati ai server da quelli del mercato consumer di Apple.</ref> destinato esclusivamente alla sua linea di server RS/6000 affiancando la serie RS64.
 
[[File:XPC855TZP66D4 3K20A.jpg|thumb| Freescale XPC855T Service Processor su [[Sun Microsystems|Sun]] [[SunFire|SunFire V20z]]]]
 
Alla fine del [[2002]] IBM introdusse il [[PowerPC 970]]. Si trattò del primo processore PowerPC a 64-bit destinato al mercato di consumo. Il 970 era basato sull'architettura [[multicore]] POWER4 di IBM adattata a singolo core<ref>Venne però successivamente introdotta una versione a due core chiamata 970MP.</ref>. Il 970, per garantire ai sistemi Apple la retrocompatibilità, includeva una unità vettoriale (simile alle estensioni [[AltiVec]] nella serie Motorola 74xx) ed era stato modificato per eseguire codice a 32-bit in modo nativo.
 
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I dispositivi di rete sono un altro settore dove i processori PowerPC sono stati utilizzati ampiamente. MSIL utilizzò in nucleo [[QUICC]] del [[Motorola CPU32|MC68302]] per sviluppare il [[PowerQUICC]] MPC860 e i MPC823/MPC823e. Tutte le varianti includono un gestore RISC separato chiamato CPM che gestisce le comunicazioni e riduce il lavoro della CPU. CPM accede in [[Direct Memory Access|DMA]] alla memoria centrale. I processore successivo fu l'MPC8260 basato su core 603 e dotato di un nuovo CPM.
 
== Sistemi operativi ==
I sistemi operativi che supportano i processori PowerPC sono il [[System 7|Mac OS 7]], [[Mac OS 8|8]], [[Mac OS 9]] e [[macOS]] fino alla versione [[Mac OS X Leopard|Leopard]] per i computer Macintosh e compatibili. [[Linux]], [[FreeBSD]], [[OpenBSD]], [[NetBSD]], Windows NT 3.51, Windows NT 4, Solaris, [[MorphOS]] ed [[AmigaOS]] 4.x per le macchine PowerPC. Inoltre molti sistemi operativi in tempo reale come [[QNX]], [[VxWorks]] e Linux per applicazioni embedded come [[LynuxWorks]].
 
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* [[Cell (processore)|Cell]], il processore utilizzato dalla [[PlayStation 3]].
 
== Note ==
<references />
 
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{{Interprogetto}}
 
{{Microprocessori Motorola}}
== Collegamenti esterni ==
{{Controllo di autorità}}
 
{{Motorola processors}}
{{Portale|informatica}}