파워PC G4

PowerPC G4
POWER, PowerPC 및 Power ISA 아키텍처
NXP(이전의 Freescale 및 Motorola)
IBM
IBM/닌텐도
기타
관련 링크
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파워PC G4는 애플과 아이에텍이 제4세대 32비트 파워를 설명하기 위해 사용했던 명칭이다.PC 마이크로프로세서.애플은 이 이름을 모토로라의 전 부분인 프리스케일의 다양한 (긴밀하게 연관되어 있지만) 프로세서 모델에 적용했다.이 프로세서 제품군의 Motorola와 Freescale의 적절한 이름은 Power이다.PC 74xx.

PowerBook G4 및 iBook G4 노트북과 Power Mac G4 및 Power Mac G4 Cube 데스크톱과 같은 Macintosh 컴퓨터는 모두 프로세서에서 이름을 따왔다.PowerPC G4 프로세서는 파워가 도입되기 전 eMac, 1세대 Xserves, 1세대 Mac Minis, iMac G4에서도 사용되었다.PC 970.

애플은 64비트 IBM이 제작한 파워를 선택한 후 데스크탑 모델용 G4 시리즈를 완전히 단계적으로 폐지했다.PC 970 프로세서는 PowerPC G5 시리즈의 기반이다.G4를 사용한 마지막 데스크탑 모델은 현재 Apple M1 프로세서와 함께 제공되는 Mac Mini였다.G4를 마지막으로 사용한 휴대용 컴퓨터는 iBook G4였지만 인텔 기반의 MacBook으로 대체되었다.파워북 G4는 인텔 기반의 맥북 프로로 대체되었다.

더 파워PC G4 프로세서는 아미가원 계열의 컴퓨터나 Genei의 Pegasos와 같은 다른 컴퓨터 시스템에서도 인기가 있다.데스크톱 컴퓨터 외에도 파워PC G4는 AltiVec과 SMP 기능을 활용할 수 있는 라우터, 통신 스위치, 이미징, 미디어 처리, 항전 및 군사 애플리케이션 등 임베디드 환경에서 인기가 높다.

파워PC 7400

더 파워PC 7400(코드명 "맥스")은 1999년 8월 첫 선을 보였으며, "G4" 모니커를 탑재한 최초의 프로세서였다.이 칩은 350~500MHz의 속도로 작동하며, 모토로라의 0.20μm HiPer로 제조된 1050만 개의 트랜지스터를 포함하고 있다.MOS6 공정.다이(die)의 치수는2 83mm이며, 구리 상호연결이 특징이다.

모토로라는 애플에 최대 500MHz의 속도로 부품을 납품하겠다고 약속했지만 당초 수율이 너무 낮았던 것으로 드러났다.이로 인해 애플은 파워맥 G4의 광고된 500MHz 모델을 회수할 수 밖에 없었다.파워맥 시리즈는 칩 문제가 해결되는 동안 400, 450, 500MHz 프로세서 속도에서 350, 400, 450MHz로 급강하됐다.이 사건으로 애플과 모토롤라 관계에 균열이 생겼고, 애플이 모토로라 7400 시리즈 생산량을 늘리기 위해 IBM에 지원을 요청한 것으로 알려졌다.[1]500 MHz 모델은 2000년 2월 16일에 다시 도입되었다.

디자인

7400개 디자인 중 상당 부분은 모토로라가 애플, IBM과 긴밀한 협력을 통해 이뤄졌다.AIM 제휴의 세 번째 멤버인 IBM은 자사의 서머셋 디자인 센터에서 모토로라와 함께 이 칩을 설계했지만, 벡터 프로세싱 유닛에 대한 당시 필요성을 인식하지 못했기 때문에 이 칩을 제조하지 않기로 결정했다.궁극적으로 G4 아키텍처 설계에는 모토로라가 AltiVec이라는 이름을 붙인 128비트 벡터 프로세싱 유닛이 포함됐고, 애플 마케팅은 이를 'Velocity Engine'으로 지칭했다.

더 파워PC 970(G5)은 IBM이 최초로 VMX/AltiVec을 구현한 CPU로, IBM은 서머셋에서 모토로라와 함께 설계한 설계에서 여전히 보유하고 있던 7400개의 기존 설계를 재사용했다.Xbox 360의 제논 CPU도 VMX를 특징으로 하며, 마이크로소프트를 위해 특별히 제작된 독점적 확장 기능을 추가했다.2007년에 도입된 POWER6는 VMX도 구현한 IBM 최초의 "빅 아이언" CPU다.

AltiVec 유닛으로 7400 마이크로프로세서는 4방향 단일 정밀도(32비트) 부동 소수점 산술 또는 16방향 16비트 또는 4방향 32비트 정수 산술을 단일 사이클로 수행할 수 있다.더욱이 벡터 처리 단위는 슈퍼스칼라(superscalar)이며, 동시에 두 개의 벡터 연산을 할 수 있다.당시 인텔의 x86 마이크로프로세서와 비교했을 때, 이 기능은 AltiVec 유닛을 이용하도록 설계된 애플리케이션에 상당한 성능 향상을 제공했다.효과와 전환을 더 빠르게 렌더링하기 위해 AltiVec 유닛을 활용하는 Adobe Photoshop과 파일을 즉시 가져오고 변환하는 장치를 활용하는 애플의 iLife 제품군이 그 예다.

또한, 7400은 604 시리즈에서 부분적으로 파생된 개선된 캐시 일관성 프로토콜(MERSI)과 64비트 부동소수점 단위(FPU) 덕분에 대칭 다중 처리(SMP)에 대한 지원이 강화되었다.603 시리즈는 32비트 FPU로 64비트 부동소수점 산수를 달성하는 데 두 번의 클럭 사이클이 필요했다.

더 파워PC G4 제품군은 전력과 공유하는 구형 60x 버스 등 두 가지 버스 기술을 지원한다.PC 600 및 PowerPC 7xx 제품군 및 고급 MPX 버스.60xx 버스를 이용하는 기기는 6xx 또는 7xx 프로세서와 호환이 가능하여 호환성 문제를 최소한으로 유지하면서 다양한 오퍼링과 명확하고 저렴한 업그레이드 경로가 가능하다.주로 7xx 및 7xxx 컴퓨터용 시스템 컨트롤러를 제조하는 두 개의 회사가 있는데, Tsi1xx 컨트롤러를 사용하는 툰드라사와 Discovery 컨트롤러를 사용하는 Marvell이다.

파워PC 7410

더 파워PC 7410 '니트로'는 7400의 저전력 버전이지만 200nm 대신 180nm로 제작됐다.7400처럼 트랜지스터는 1050만 개다.2001년 1월 9일 파워북 G4에 데뷔했다.

칩은 캐시의 전체 또는 절반을 프로세서의 물리적 주소 공간에 매핑된 고속 비캐치 메모리로 사용할 수 있는 기능을 추가했다.이 기능은 Mercury Computer Systems와 같은 임베디드 시스템 벤더에 의해 사용되었다.

파워PC 7450

800MHz 모토로라 파워Power Mac G4 CPU 모듈의 PC 7450
PowerPC G4e 설계

더 파워PC 7450 "Voyager"/"V'ger"는 G4 프로세서의 유일한 주요 재설계였다.3300만 대의 트랜지스터 칩은 7400개(최소 7단계)의 실행 파이프라인을 대폭 확장하여 클럭 속도를 높이고, 명령 지연 시간을 보완하기 위해 명령 처리량을 개선(주기당 3 + 분기 대 2 + 분기)했으며, 외부 L2 캐시(최대 2MB 2방향 연결, 64비트 데이터 경로)를 인으로 교체했다.tegrated 1(256KB 8방향 집합 연관, 256비트 데이터 경로), 외부 L3 캐시 지원(최대 2MB 8방향 집합 연관, 64비트 데이터 경로) 및 기타 많은 아키텍처 진보를 특징으로 한다.AltiVec 유닛은 7450으로 개선되었다. 7400/7410과 같은 사이클당 하나의 벡터 퍼머 명령과 하나의 벡터 ALU(단순 int, complex int, float) 명령을 실행하는 대신 7450과 그 모토로라/프리스케일 추종자들은 두 개의 임의 벡터 명령(perte, simple int, complex int, float, float, float)을 동시에 실행할 수 있다.2001년 1월 9일 733MHz 파워맥 G4와 함께 도입되었다.모토로라는 7451호를 7455호와 마찬가지로 "아폴로 6호"로 부호화하면서 중간 발표와 함께 그 뒤를 이었다.초기 아미가원 XE 컴퓨터들은 7451 프로세서와 함께 선적되었다.

745x 디자인에 대한 개선은 G4e 또는 G4+라는 별명을 주었지만 결코 공식적인 명칭은 아니었다.

PowerPC 7445 및 7455

iMac G4 DVT 모델의 1.25GHz 샘플 7445 EVT 프로토타입

더 파워PC 7455 「아폴로 6」는 2002년 1월에 도입되었다.256비트 온칩 캐시 경로가 넓어졌으며, 모토로라의 0.18μm(180nm) HiPer에서 제작되었다.구리 인터커넥트와 SOI를 포함한 MOS 프로세스애플 컴퓨터의 프로세서로는 처음으로 1GHz를 돌파했다.7445는 L3 캐시 인터페이스가 없는 동일한 칩이다.7455는 AmigaOne XE G4, 듀얼 1GHz Power Mac G4(Quicksilver 2002)에서 사용된다.

PowerPC 7447 및 7457

더 파워PC 7447 "아폴로 7"은 7450/55보다 약간 개선되었으며, 512KB 온칩 L2 캐시를 갖추고 있으며, SOI로 130nm 공정으로 제작되어 전력 소비량이 적다.5천 8백만 개의 트랜지스터를 가지고 있다.DFS(Dynamic Frequency Scaling)는 물론 통합 열 다이오드를 도입한 7447A로 프리스케일이 조금 더 높은 클럭에 도달할 수 있었다.[clarification needed]7457에는 L3 캐시 인터페이스가 추가되어 7455와 7450이 지원하는 2MB에서 최대 4MB의 L3 캐시를 지원한다.그러나 애플이 7457을 L3 캐시 지원 7455의 후속작임에도 불구하고 7457 대신 7447을 선택하면서 주파수 확장은 정체됐다.

Power Mac G4, iMac G4, Power Mac G4 Cube의 업그레이드 형태로 7457을 제공하는 유일한 회사는 Giga Designs, Sonnet Technology, Daystar Technology(iMac G4 업그레이드에만 7457을 사용한다)와 PowerLogix이다.Genezi의 페가수스 컴퓨터 플랫폼도 7447을 페가수스-II/G4에 사용한다.

7457은 종종 AmigaOne XE CPU 모듈을 수리하는 데 사용된다.[2][3][4][5]7457이 설치된 OS 소프트웨어는 에이에텍이 출시한 공식 보드 7457개가 없었던 것으로 아미가원을 페가수스 II 컴퓨터로 오인할 수 있다.

파워PC 7448

더 파워PC 7448 "Apollo 8"은 파워의 진화PC 7447A는 2005년 6월 제1회 프리스케일 테크놀로지 포럼에서 발표했다.개선된 점으로는 클럭 속도(최대 1.7GHz)가 공식적으로, 그리고 오버클럭을 통해 2.4GHz까지 쉽게, 더 큰 1MB L2 캐시, 더 빠른 200MHz 프론트 사이드 버스, 그리고 낮은 전력 소비량(1.7GHz에서 18W)이 있었다.구리 인터커넥트와 SOI로 90nm 공정으로 제작됐다.

PowerPC 7448 사용자:

  • High-Res 알루미늄 PowerBook G4 업그레이드용 Daystar(Daystar의 Low-Res 알루미늄 PowerBook G4 업그레이드는 7448A가 아닌 7447A를 사용)
  • Power Mac G4 업그레이드를 위한 최신 기술
  • Power Mac G4 Cube 업그레이드를 위한 PowerLogix
  • 7200VXR 라우터를 위한 NPE-G2 네트워크 프로세서 모듈의 Cisco
  • Cisco 7201 라우터
  • XPedite6244 싱글 보드 컴퓨터를 위한 최고의 엔지니어링 솔루션
  • C104 컴팩트에 대한 애이텍PCI 단일 보드 컴퓨터
  • PmPPC7448 PMC 모듈을 위한 Emerson Network Power

e600

주요 기사:파워PC e600

2004년 프리스케일은 G4 코어 이름을 e600으로 바꾸고, 일반 CPU에서 하이엔드 임베디드 SoC 디바이스로 초점을 변경했으며, 새로운 명명 체계인 MPC86xx를 도입했다.7448은 마지막 순수 G4가 될 예정이었고 7단계의 3현안 파이프라인과 최대 16개의 고장지시를 처리하는 강력한 분기예측 유닛으로 새로운 e600 코어의 기지를 형성했다.한정된 주문 외 실행이 가능한 향상된 AltiVec 장치와 1MB L2 캐시를 갖추고 있다.

장치 목록

이 목록은 알려진 G4 기반 설계의 전체 목록이다(신규 코어 e600 설계 제외).그 그림들은 삽화일 뿐 스케일이 아니다.

이름 제조사 이미지 팹 트랜지스터 다이 사이즈 코어스 시계 L2 캐시 L3 캐시 패키지 소개했다
MPC7400 모토로라 MPC7400.jpg 0.20 μm 10.5M 83mm2 1 350-500MHz 512-2048 kB
죽어서		 n/a 360핀 CBGA 1999
06K5319
10K8298		 IBM IBM-06K5319.jpg 0.18 μm 10.5M 1 400–500 MHz 512-2048 kB
죽어서		 n/a 360핀 CBGA 2000
MPC7410 모토로라
프리스케일		 MPC7410-Freescale.jpg 0.18 μm 10.5M 52mm2 1 400–550 MHz 512-2048 kB
죽어서		 n/a 360핀 CBGA
360핀 CLGA		 2001
MPC7450
MPC7451		 모토로라 MPC7450.jpg 0.18 μm 33M 106 mm2 1 500–867 MHz 256kB 0–2MB
죽어서		 483핀 CBGA 2001
MPC7440
MPC7441		 모토로라 MPC7440.jpg 0.18 μm 33M 106 mm2 1 500-800 MHz 256kB n/a 360 CBGA 2001
MPC7455 모토로라 MPC7455.jpg 0.18μm SOI 33M 106 mm2 1 600–1420 MHz 256kB 0–2MB
죽어서		 483핀 CBGA 2002
MPC7445 모토로라 MPC7445.jpg 0.18μm SOI 33M 106 mm2 1 600–1420 MHz 256kB 0–2MB
죽어서		 360핀 CBGA 2002
MPC7457 모토로라
프리스케일		 MPC7457.jpg 0.13μm SOI 58M 98.3 mm2 1 867–1267MHz 512kB 0~4MB
죽어서		 483핀 CBGA 2003
MPC7447
MPC7447/A		 모토로라
프리스케일		 MPC7447A.jpg 0.13μm SOI 48.6 M 83.9 mm2 1 600–1420 MHz
600-1600MHz		 512kB n/a 360핀 CBGA
360핀 CLGA		 2003
2004
MPC7448 프리스케일 MPC7448.jpg 90nm SOI 90M 58.44 mm2 1 1000-1700MHz 1024 kB n/a 360핀 CBGA
360핀 CLGA		 2005

참조

  1. ^ "Motorola and IBM Reveal PowerPC Plans".
  2. ^ "IntuitionBase - Your Guide To AmigaOS4.x And The AmigaOne". www.intuitionbase.com.
  3. ^ "AmigaOne XE, manual cites incorrect vCore?? [Forums - AmigaOS4] - The Amigans website". www.amigans.net.
  4. ^ "ACube Systems new corporate website" (Press release). Bassano del Grappa, Italy: ACube. February 24, 2007. Retrieved June 12, 2014.
  5. ^ "ACube Systems: Company web page". Amiga-News.de. February 25, 2007. Retrieved June 11, 2014.
  6. ^ "Network Processing Engine and Network Services Engine Installation and Configuration - NPE-G2 Overview [Cisco 7200 Series Routers]". Cisco.
  7. ^ "Cisco 7201 Router". Cisco.
  8. ^ "XPedite6244 NXP MPC7448 AMC Module".
  9. ^ http://www.rugged.com/c104-powerpc%C2%AE-mpc7448-compactpci-sbc[데드링크]
  10. ^ [1]