Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с PowerPC 750CXe )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Архитектуры POWER , PowerPC и Power ISA
NXP (ранее Freescale и Motorola)
IBM
  • Серия RS64 (1996 г.)
IBM / Nintendo
Другой
Ссылки по теме
  • Фонд OpenPOWER
  • AIM альянс
  • RISC
  • Синий Джин
  • Power.org
  • PAPR
  • PReP
  • ЧРП
  • AltiVec
Отменено серым цветом , историческое - курсивом
  • v
  • т
  • е

PowerPC 7xx семейство третьего поколения 32-разрядные PowerPC микропроцессоров , разработанных и изготовленных IBM и Motorola (ныне Freescale Semiconductor ). Это семейство названо PowerPC G3 известным клиентом Apple Inc. , представившим его 10 ноября 1997 года. Термин «PowerPC G3» часто ошибочно воспринимается как микропроцессор, хотя на самом деле это несколько микропроцессоров. от разных производителей. Такие обозначения были применены к компьютерам Macintosh, таким как PowerBook G3 , разноцветные iMac , iBooks.и несколько рабочих столов, в том числе как бежевый и синий и белый Power Macintosh G3S. Низкое энергопотребление и небольшой размер сделали процессоры идеальными для ноутбуков, и это имя дожило свои последние дни в Apple в iBook .

Семейство 7xx также широко используется во встраиваемых устройствах, таких как принтеры, маршрутизаторы, устройства хранения данных, космические корабли [1] и игровые приставки. У семейства 7xx были свои недостатки, а именно отсутствие поддержки SMP и возможностей SIMD , а также относительно слабый FPU . Линейка процессоров Motorola 74xx продолжилась там, где остановилась 7xx .

Процессоры [ править ]

PowerPC 740/750 [ править ]

Процессор Motorola PowerPC 750 с тактовой частотой 300 МГц с внешней кэш-памятью второго уровня на модуле ЦП от Power Mac G3 .

PowerPC 740 и 750 (кодовое имя Arthur) [2] были представлены в конце 1997 года как эволюционная замена PowerPC 603e . Усовершенствования включали более быструю системную шину 60x (66 МГц), большие кэши L1 (32 КБ инструкций и 32 КБ данных), второй целочисленный блок, улучшенный блок с плавающей запятой и более высокую частоту ядра. 750 имел поддержку дополнительной внешней унифицированной кэш-памяти L2 объемом 256, 512 или 1024 КБ. Контроллер кеша и теги кеша встроены. Доступ к кешу осуществлялся через выделенную 64-битную шину.

В 740 и 750 добавлено динамическое предсказание ветвлений и кэш целевых команд ветвления на 64 записи (BTIC). Динамическое предсказание ветвления использует записанный результат ветвления, сохраненный в 2-битной таблице истории ветвлений (BHT) из 512 записей, для предсказания его результата. BTIC кэширует первые две инструкции в целевой ветви.

Модели 740/750 имели 6,35 миллиона транзисторов и первоначально производились IBM и Motorola на основе алюминия. Размер кристалла составлял 67 мм 2 при 0,26 мкм, и он достиг скорости до 366 МГц при потреблении 7,3 Вт.

В 1999 году IBM изготовила версии с диаметром 0,20 мкм с медными межсоединениями , которые увеличили частоту до 500 МГц и снизили потребляемую мощность до 6 Вт, а размер кристалла - до 40 мм 2 .

740 немного превзошел Pentium II , потребляя гораздо меньше энергии и меньшего размера. Кэш L2 вне кристалла 750 увеличил производительность примерно на 30% в большинстве ситуаций. Дизайн был настолько успешным, что он быстро превзошел PowerPC 604e по целочисленной производительности, что привело к отмене запланированного преемника 604.

PowerPC 740 полностью совместим по выводам со старым 603, что позволяет обновлять PowerBook 1400, 2400 и даже до прототипа PowerBook 500 / G3. 750 с его шиной кэш-памяти L2 потребовалось больше контактов и, следовательно, другой корпус, 360-контактный массив шариковой сетки (BGA).

PowerPC 750 использовался во многих компьютерах Apple, включая оригинальный iMac .

RAD750 [ править ]

Основная статья: RAD750

RAD750 - это защищенный от излучения процессор, основанный на PowerPC 750. Он предназначен для использования в условиях высокой радиации, например, на борту спутников и других космических кораблей . RAD750 был выпущен для покупки в 2001 году. На борту космических аппаратов Mars Science Laboratory ( Curiosity ), Mars Reconnaissance Orbiter и Mars 2020 ( Perseverance ) есть RAD750. [3]

Процессор имеет 10,4 миллиона транзисторов, производится BAE Systems по техпроцессу 250 или 150 нм и имеет площадь кристалла 130 мм². Он работает на частотах от 110 до 200 МГц. Сам процессор может выдерживать от 200 000 до 1 000 000 рад и диапазон температур от -55 до 125 ° C. Упаковка и логические функции RAD750 имеют цену, превышающую 200000 долларов США: высокая цена в основном связана с изменениями в архитектуре и производстве PowerPC 750 для повышения радиационной стойкости, строгими требованиями к контролю качества и расширенным тестированием каждого производимого чипа процессора.

PowerPC 745/755 [ редактировать ]

Motorola пересмотрела конструкцию 740/750 в 1998 году и уменьшила размер кристалла до 51 мм 2 благодаря новой конструкции на основе алюминия с толщиной 0,22 мкм. Скорости увеличились до 600 МГц. 755 использовался в некоторых моделях iBook . После этой модели Motorola решила не продолжать разработку процессоров 750 в пользу своего процессора PowerPC 7400 и других ядер.

PowerPC 750CX [ править ]

IBM продолжила разработку линейки PowerPC 750 и представила PowerPC 750CX (под кодовым названием Sidewinder) в 2000 году. Он имеет встроенную кэш-память L2 объемом 256 КиБ; это увеличило производительность при одновременном снижении энергопотребления и сложности. На частоте 400 МГц он потреблял менее 4 Вт. 750CX имел 20 миллионов транзисторов, включая кэш второго уровня. Он имел размер матрицы 43 мм 2, изготовленный из меди 0,18 мкм. 750CX использовался только в одной версии iMac и iBook.

PowerPC 750CXe [ править ]

PowerPC 750CXe с частотой 533 МГц в высокопроизводительном корпусе Ball Grid Array .

750CXe (кодовое имя Anaconda), представленный в 2001 году, представлял собой незначительную ревизию 750CX, которая увеличила его частоту до 700 и шину памяти со 100 МГц до 133 МГц. 750CXe также показал улучшенную производительность операций с плавающей запятой по сравнению с 750CX. [4] Несколько моделей iBook и последний iMac на базе G3 использовали этот процессор.

Уменьшенная версия 750CXe, получившая название 750CXr, доступна на более низких частотах.

Гекко [ править ]

Основная статья: Гекко (микропроцессор)

Gekko - это настраиваемый центральный процессор для игровой консоли Nintendo GameCube . Он основан на PowerPC 750CXe и добавляет около 50 новых инструкций, а также модифицированный FPU, способный выполнять некоторые функции SIMD . Он имеет 256 Кбайт встроенной кэш-памяти L2, работает на частоте 485 МГц с шиной памяти 162 МГц, изготовлен IBM по 180-нм техпроцессу. Размер матрицы составляет 43 мм 2 .

PowerPC 750FX [ править ]

750FX (под кодовым названием Sahara) появился в 2002 году и увеличил частоту до 900 МГц, частоту шины до 166 МГц и кэш L2 на кристалле до 512 Кбайт. В нем также был внесен ряд улучшений в подсистему памяти: усовершенствованный и более быстрый (200 МГц) контроллер шины 60x, более широкая шина кэша L2 и возможность блокировать части кеша L2. [4] Он изготовлен с использованием медного материала толщиной 0,13 мкм с использованием диэлектрика Low-K и кремния на изоляторе . 750FX имеет 39 миллионов транзисторов, размер кристалла 35 мм 2 и потребляет менее 4 Вт при 800 МГц при типичных нагрузках. Это был последний процессор типа G3, использованный Apple (использованный в iBook G3).

Доступна маломощная версия 750FX под названием 750FL.

750FX используется для многоцелевого экипажа НАСА Orion . [5] Orion использует бортовой компьютер Honeywell International Inc., изначально построенный для реактивного авиалайнера Boeing 787.

PowerPC 750GX [ править ]

750GX (кодовое название Gobi), представленный в 2004 году, был процессором 7xx от IBM. Он имеет встроенную кэш-память L2 объемом 1 МБ, максимальную частоту 1,1 ГГц и поддерживает скорость шины до 200 МГц среди других улучшений по сравнению с 750FX. Он изготовлен с использованием процесса 0,13 мкм с медными межсоединениями, диэлектриком с низким содержанием K и кремнием на изоляторе . 750GX имеет 44 миллиона транзисторов, размер кристалла 52 мм 2 и потребляет менее 9 Вт на частоте 1 ГГц при типичных нагрузках.

Доступна маломощная версия 750GX под названием 750GL.

PowerPC 750VX [ править ]

750VX (кодовое название "Mojave") - это, по слухам, неподтвержденная и отмененная версия линейки 7xx. Это будет самая мощная и функциональная версия на сегодняшний день с до 4 МБ кэш-памяти L3 вне кристалла, передней шиной DDR на 400 МГц и той же реализацией AltiVec, которая использовалась в PowerPC 970 . Ожидалось, что он будет работать на частоте 1,8 ГГц (начиная с 1,5 ГГц) и, как сообщается, будет иметь дополнительные этапы конвейера и расширенные функции управления питанием. [6] Сообщалось, что он был закончен и готов к производству в декабре 2003 года, но было слишком поздно для получения значительных заказов, поскольку линейка Apple iBook перешла на G4 в октябре того же года, и поэтому она быстро упала с рынка. дорожная карта. С тех пор он не был выпущен и о нем ничего не слышно.

Были запланированы последующие чипы, такие как 750VXe, которые превышали бы 2 ГГц.

PowerPC 750CL [ править ]

750CL - это усовершенствованный 750CXe со скоростями от 400 МГц до 1 ГГц с системной шиной до 240 МГц, функции предварительной выборки кэша L2 и инструкции, связанные с графикой, были добавлены для повышения производительности. Поскольку добавленные функции, связанные с графикой, очень похожи на функции процессора Gekko, весьма вероятно, что 750CL является уменьшенной версией того же процессора для общего использования. 750CL изготавливается с использованием изготовления на 90 нм на основе меди с Low-K диэлектрика и кремний на диэлектрике технологии и имеет 20 миллионов транзисторов на 16 мм 2 головки. Он потребляет до 2,7 Вт на частоте 600 МГц и 9,8 Вт на частоте 1 ГГц. [7] [8]

Бродвей [ править ]

Этот процессор Broadway производится в Ист-Фишкилле, штат Нью-Йорк, но упаковывается на заводе IBM в Канаде, отсюда и текст на металлической крышке.
Основная статья: Бродвей (микропроцессор)

ЦП в Wii практически идентичен 750CL, но работает на частоте 729 МГц, что не поддерживается стандартным 750CL. Его размеры всего 4,2 х 4,5 мм (18,9 мм 2 ). Это меньше половины размера микропроцессора Gekko (43 мм 2 ), включенного в GameCube в его первом выпуске. [9]

Эспрессо [ править ]

Основная статья: Эспрессо (микропроцессор)

ЦП в Wii U считается развитием архитектуры Бродвея. В значительной степени неподтвержденные характеристики - это трехъядерный процессор, работающий на частоте 1,24 ГГц и 45-нм техпроцесс.

Будущее [ править ]

IBM прекратила публиковать план развития семейства 750 в пользу продвижения себя как производителя нестандартных процессоров. Учитывая ресурсы IBM, 750-ядерное ядро ​​будет производиться с новыми функциями до тех пор, пока есть желающий покупатель. В частности, у IBM нет публичных планов по производству обычного микропроцессора на базе 750 с технологией менее 90 нм , что позволит постепенно отказаться от него как серийного чипа, конкурентоспособного на таких рынках, как сетевое оборудование. Однако IBM сделала процессор Espresso для Nintendo, который представляет собой дизайн на основе 750 с такими улучшениями, как поддержка многопроцессора (часть является трехъядерным), новый 45-нм производственный процесс и eDRAM вместо обычного кэша L2; неизвестно, вносились ли в конструкцию дальнейшие изменения.

В 2015 году компания Rochester Electronics начала предоставлять устаревшую поддержку устройствам.

Freescale прекратил выпуск всех 750 проектов в пользу проектов, основанных на ядре PowerPC e500 ( PowerQUICC III ).

Список устройств [ править ]

Этот список представляет собой полный список известных 750 разработок. Рисунки являются иллюстрациями и не в масштабе.

ИмяКодовое имяПроизводительИзображениеПотрясающий процессТранзисторыРазмер умираютЯдраЧастота процессораФронтальный автобусКэш L2ПотреблениеУпаковкаВведено
PPC740
MPC740		АртурIBM
Motorola		0,25 мкм Al6,35 миллиона67 мм 21233-366 МГц66 МГцНет кэша L27,3 Вт при 366 МГц255-контактный CBGA1997 г.
PPC750
MPC750		АртурIBM
Motorola		0,25 мкм Al6,35 миллиона67 мм 21233-366 МГц66 МГц256 - 1024 Кбайт
при
половинной скорости вне кристалла		7,3 Вт при 366 МГц360-контактный CBGA1997 г.
MPC745КонанMotorola
Freescale		0,22 мкм Al6,75 миллионов51 мм 21300 - 350 МГц66 МГцНет кэша L25,4 Вт при 400 МГц [10]255-контактный PBGA1998 г.
MPC755ДойлMotorola
Freescale		0,22 мкм Al6,75 миллионов51 мм 21300-400 МГц66 МГц256 - 1024 Кбайт
при
половинной скорости вне кристалла		5,4 Вт при 400 МГц [10]360-контактный PBGA
360-контактный CBGA		1998 г.
PPC740LОдинокая звездаIBM0,20 мкм Cu6,35 миллиона40 мм 21300 - 533 МГц100 МГцНет кэша L26 Вт @ 500 МГц255-контактный CBGA1999 г.
PPC750LОдинокая звездаIBM0,20 мкм Cu6,35 миллиона40 мм 21300–533 МГц [11]100 МГц256 - 1024 Кбайт
при
половинной скорости вне кристалла		6 Вт при 500 МГц [12]360-контактный CBGA1999 г.
PPC750CX
PPC750CXe
PPC750CXr
PPCDBK		Сайдвиндер
Анаконда

Гекко		IBM0,18 мкм Cu20 миллионов
(включая кэш L2)		42,7 мм 21350-600 МГц
366-700 МГц
300-533 МГц
486 МГц		100 МГц
133 МГц
133 МГц
162 МГц		256 кБ4,2 Вт при 400 МГц [13]
6 Вт при 600 МГц [14]
7,8 Вт при 533 МГц [15]
4,9 Вт при 486 МГц		256-контактный PBGA2000
2001
2003
2001
RAD750BAE Systems0,25 мкм - 0,15 мкм10,4 миллиона130 мм 21110-200 МГц66 МГц [16]0-1024 КБ
вне кристалла		5 Вт при 133 МГц [17]360-контактный CBGA с защитой от
излучения		2001 г.
PPC750FX
PPC750FL		СахараIBM0,13 мкм SOI38 миллионов
(включая кэш L2)		34,3 мм 21600-900 МГц
600-733 МГц		166 МГц512 КБ5,4 Вт при 800 МГц [18]
5,1 Вт при 733 МГц [19]		292-контактный CBGA2002
2007
PPC750GX
PPC750GL		ГобиIBM0,13 мкм SOI74 миллиона
(включая кэш L2)		52,5 мм 21733 - 1000 МГц
800 - 933 МГц		200 МГц1024 КБ8,3 Вт при 1000 МГц [20]
6,5 Вт при 933 МГц [21]		292-контактный CBGA2003
2005
PPC750CL
Бродвей		IBM90 нм
90 нм, 65 нм SOI		20 миллионов
(включая кэш L2)		15,9 мм 21400 - 1000 МГц
729 МГц		240 МГц
243 МГц		256 кБ10,5 Вт (макс.) При 1 ГГц [22]
3,9 Вт при 729 МГц [23]		278-контактный PBGA2006 г.
ЭспрессоIBM45 нм SOI60 миллионов (?)27,7 мм 231243 МГц
1243 МГц
1243 МГц
?512 кБ
2048 кБ
512 кБ
?PBGA MCM2012 г.

См. Также [ править ]

  • iMac G3 , первая модель линейки персональных компьютеров iMac от Apple Computer, Inc.
  • iBook G3 , первые две модели линейки персональных компьютеров iBook, произведенные Apple, позже замененные белым Macbook (непрофессиональным), это был последний персональный компьютер массового производства, использующий G3 (производство прекращено в октябре 2003 г.).
  • PowerBook G3 , линейка портативных компьютеров Macintosh, произведенная Apple Computer в период с 1997 по 2000 год.
  • Power Macintosh G3 , обычно называемый «бежевыми G3» или «платиновыми G3» из-за цвета корпуса, представлял собой серию персональных компьютеров, разработанных, изготовленных и проданных Apple Computer, Inc. с ноября 1997 года по январь 1999 года.
  • Серия Power Macintosh G3 (Blue & White) (широко известная как « Blue and White G3 » или иногда просто « B&W G3 » (чтобы отличить ее от оригинального Power Macintosh G3)) представляла собой серию персональных компьютеров, разработанных, изготовленных и продается Apple Computer Inc. как часть линейки Power Macintosh.
  • Nintendo GameCube , игровая консоль шестого поколения, продаваемая Nintendo.
  • Nintendo Wii , игровая консоль седьмого поколения, продаваемая Nintendo.
  • Nintendo Wii U , игровая консоль восьмого поколения, продаваемая Nintendo.

Заметки [ править ]

  1. ^ "Марсоход Curiosity НАСА за 2,5 миллиарда долларов: Apple PowerBook на колесах" .
  2. ^ Гвеннап 1997
  3. ^ "Пресс-кит о запуске Марсианской научной лаборатории" (PDF) . НАСА / Лаборатория реактивного движения.
  4. ^ a b «Примечание по применению: различия между микропроцессорами RISC IBM PowerPC 750FX, PowerPC 750 и PowerPC 750CX / PowerPC 750CXe» (PDF) . 306.ibm.com . Проверено 7 октября 2013 . [ постоянная мертвая ссылка ]
  5. ^ «Космический корабль Орион не умнее твоего телефона» . ComputerWorld. 2014 . Проверено 5 декабря 2014 .
  6. ^ Джейд, Каспер (2003-12-11). «Доработан IBM PowerPC 750VX, - говорят источники» . Appleinsider.com . Проверено 7 октября 2013 .
  7. ^ Версия микропроцессора IBM PowerPC 750CL DD2.x
  8. ^ Руководство пользователя микропроцессора RISC IBM PowerPC 750CL, Архивировано 15 ноября 2012 г. на Wayback Machine
  9. ^ Руководство пользователя микропроцессора IBM Broadway RISC, v0.6 Архивировано 4 декабря 2013 г. на Wayback Machine
  10. ^ a b Технические характеристики микропроцессора RISC MPC755, стр.
  11. ^ PPC740L и PPC750L - Стр. 13
  12. ^ PPC750L против PPC750CXe - Стр. 6
  13. ^ PPC 750CX Дополнение к Руководству пользователя PPC 750 - Страница 3
  14. ^ Техническое описание PPC 750CXe - Страница 9
  15. ^ Техническое описание PPC 750CXr - Страница 17
  16. ^ RAD750 с поддержкой SpaceWire бортовой компьютер для лунного разведывательного орбитального аппарата
  17. ^ "Бортовой компьютер системы RAD750" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 05 марта 2016 года . Проверено 11 апреля 2013 .
  18. ^ Рассеиваемая мощность PPC 750FX и PPC750GX - Стр.
  19. ^ Техническое описание PPC 750FL - Страница 19
  20. ^ Техническое описание PPC 750GX - Страница 17
  21. ^ Техническое описание PPC 750GL - Страница 17
  22. ^ PPC 750CL Уровень редакции DD2.x - Стр.
  23. ^ «Снижение энергопотребления на 20% [по сравнению с номинальной мощностью 4,9 Вт Gekko]»

Ссылки [ править ]

  • Гвеннап, Линли (17 февраля 1997 г.). «Артур оживляет линию PowerPC». Отчет микропроцессора . С. 10–13.