PowerPC: differenze tra le versioni
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'''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]]
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 [[Performance 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.▼
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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.
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
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|
▲[[File:Powerpc lucite.JPG|thumb|right|Prototipo del primo PowerPC realizzato nell'ottobre del 1992]]
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.
Lo sviluppo delle nuove architetture su PowerPC comunque non
Tuttavia il ridotto successo dell'alleanza (rispetto agli obiettivi iniziali) fece pensare a IBM e Motorola che era ora di riconsiderare le priorità. Motorola durante gli anni 90 aveva sviluppato i processori [[PowerPC G3|G3]] e [[PowerPC G4|G4]], mentre IBM aveva sviluppato i processori [[PowerPC G5|G5]] nel 2003. Nel 2004 Motorola decise di dismettere la divisione dedicata alla produzione dei semiconduttori e creò la società [[Freescale Semiconductor]] mentre IBM vendette la propria divisione dedicata allo sviluppo dei personal computer a [[Lenovo]] e concentrò lo sviluppo dei processori PowerPC per applicazioni specializzate come il mercato delle console. IBM sviluppò i processori per le console [[Wii]], [[PlayStation 3]] e [[Xbox 360]]. Nel 2005 vista la situazione incerta dei processori per computer Apple decise di abbandonare lo sviluppo di macchine basate su PowerPC e strinse con [[Intel]] un'alleanza per utilizzare i suoi nuovi processori basati sull'architettura Intel Core. Apple completò la transizione in meno di un anno e durante il mese di agosto dell'anno successivo smise di commercializzare prodotti con processori PowerPC.
== 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]].
* 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.▼
* istruzioni floating point (su richiesta di Apple).▼
* una specifica completa a 64 bit, compatibile con la modalità a 32 bit▼
* rimozione di alcune istruzioni POWER particolarmente complesse, emulate dal [[sistema operativo]] se necessario.▼
== Implementazioni ==▼
▲*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.
[[File:Apple 820-0849-A PowerMac Processor Card - Motorola XPC604ERX200PD-8076.jpg|thumb|left|PowerPC 604e]]
▲*istruzioni floating point (su richiesta di Apple).
▲*una specifica completa a 64 bit, compatibile con la modalità a 32 bit
▲*rimozione di alcune istruzioni POWER particolarmente complesse, emulate dal [[sistema operativo]] se necessario.
▲== Implementazioni ==
▲[[File:Motorola PowerPC 604e 233MHz 2.jpg|thumb|right|PowerPC 604e 233 MHz]]
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
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. [
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|
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]]
Ultimamente altre macchine che utilizzano questo tipo di processori sono la [[Xbox 360]] ([[Xenon (processore)|Xenon]]), [[PlayStation 3]] ([[Cell (processore)|Cell]]), [[Wii]] ([[IBM Broadway]]), [[Wii U]] (IBM Espresso).
== Processori PowerPC ==
* [[PowerPC 601|601]] MPC601 50 e 66 MHz
* [[PowerPC 602|602]] prodotti consumer (multiplexed data/address bus)
* [[PowerPC 603|603]] portatili
* 603e
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* 750FX annunciato da IBM nel 2001 e disponibile all'inizio del 2002 nella versione a 1 GHz.
* 970 [[PowerPC G5]] (2003) implementazione 64-bit derivata dall'IBM POWER4 alle velocità di 1.4 GHz, 1.6 GHz, 1.8 GHz, 2.0 GHz, 2.5 GHz e 2.7 GHz.
* 970MP Processore G5 Dual Core introdotto a fine 2005. È disponibile nelle versioni da 2.0 GHz, 2.3 GHz e 2.5 GHz.
* [[PowerPC Gekko|Gekko]] 485 MHz (usato nel [[Nintendo GameCube]])
* Power4+ IBM processore a 1.4 GHz installato sui server Regatta (RS/6000 o pSeries)
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* [[Cell (processore)|Cell]], il processore utilizzato dalla [[PlayStation 3]].
== Note ==
<references />
==
* [[POWER]]
==
{{Interprogetto}}
{{Microprocessori Motorola}}
{{Controllo di autorità}}
{{Portale|informatica}}
[[Categoria:Architettura Power| ]]
[[Categoria:Microprocessori IBM]]
[[Categoria:Microprocessori Motorola]]
▲[[Categoria:Architettura Power]]
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