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PowerPC
閱讀�12141時間�2011-03-13 11:32:34

  PowerPC是一種精簡指令集(RISC)架�(gòu)�中央處理�CPU�,其基本的設(shè)計源自IBM(國際商用機器公司)的POWER(Performance Optimized With Enhanced RISC� PowerPC 是早� Motorola � IBM �(lián)合為 Apple � MAC 機開�(fā)� CPU 芯片,� Motorola,并成為他們的主導(dǎo)成品 并成為他們的主導(dǎo)成品.IBM 標權(quán)同時屬于 IBM � Motorola,并成為他們的主導(dǎo)成品.

由來

  1975�,IMB 公司 801 小型計算機工程在 RISC機體系結(jié)�(gòu)方面做了許多開創(chuàng)性試��801 計算機與貝克萊大�(xué)� RISC 處理器引起了 RISC 機革新運�,然�801 計算機僅僅是一個用來演示某種概念的原型機�

  801工程的成功致� IBM 公司開發(fā)一種商�(yè)的RISC 工作站產(chǎn)�,這就� RT PC。RT PC � 1986 年誕�,它采用了 801 的體系結(jié)�(gòu)概念,成為一個實際產(chǎn)品。RT PC 未獲得商�(yè)成功,它有許多性能相當(dāng)或更好的競爭�(chǎn)��1990 年IBM 公司在總�(jié)� 801 和RT PC 兩產(chǎn)品經(jīng)驗教�(xùn)的基�(chǔ)上生�(chǎn)了第3 個產(chǎn)品即IBM RISC SYSTEM/ 6000。它是一個類� RISC 的超標量計算�,市場定位是高性能工作�。此�(chǎn)品推介后不久,IBM 公司開始把這種計算機稱� Power �(jié)�(gòu)�

  1991 �,IBM 公司� MOTOROLA 公司(摩托羅拉公司,6800 系列微處理器開發(fā)�) 、蘋果公�(該公司將MOTOROLA 芯片裝入 Macintosh 計算�) �(jié)成聯(lián)�,出產(chǎn)了一系列� PowerPC �(jié)�(gòu)實現(xiàn)的系列計算機,以爭� x86 處理器所占有的壓倒優(yōu)勢的市場�

  這種�(jié)�(gòu)源于 Power �(jié)�(gòu),并做了改�(包括消除故障,增加原先缺少的關(guān)鍵技�(shù)特色,去除某些指令,放寬技�(shù)條件) ,從而實�(xiàn)了更高的�(zhí)行效�。到1995年初,PowerPC 系更機有四個產(chǎn)品先后問��

  ·601  � 1 � PowerPC �(chǎn)�。它的目標是讓PowerPC �(jié)�(gòu)盡快地占�(lǐng)市場,601 � 32 位計算機�

  其時鐘速度可達80MHz ,每個時鐘周期可�(zhí)�3 條指��

  ·603  �(shè)計目標是低端臺式�,便攜機和膝上�,它也� 32 計算�,性能� 601 相當(dāng),但價格低并且�(zhí)行效率更高。它的時鐘速度� 80MHz ,每個時鐘周期執(zhí)行兩條指�,適用于低能耗要求的計算��

  ·604  �(shè)計目標是臺式計算機和低端服務(wù)�,也是32 位計算機,但是 604 使用了更先進的超標量設(shè)計技�(shù), 以獲取更高的性能�604 的時鐘速度�100MHz ,每個時鐘周期可�(zhí)�4 條指��

  ·620  �(shè)計目標是高端服務(wù)�。PowerPC 系列機中的第1 個使用全 64 位結(jié)�(gòu)的產(chǎn)�,它包� 64 位寄存器�64 位數(shù)�(jù)通路�

  PowerPC 是三家公司聯(lián)盟推出的系列微處理器�(chǎn)�。盡� PowerPC �(chǎn)品都具有基本一致的體系�(jié)�(gòu),但是具體�(guī)格型號卻與制造公司有�(guān),由制造公司決定。一般而言,IMB 公司生產(chǎn)� PowerPC 芯片� PPC 的簡�,MOTOROLA 公司生產(chǎn)� PowerPC 芯片有MPC 的簡�。例�,Motorola MPC620 時鐘速度�125MHz ,每個時鐘周期可�(zhí)�4 條指�,它是個采用真�64 位地址總線� PowerPC 微處理器,性能指標大大�(yōu)于同時期� Pentium 芯片�

�(jié)�(gòu)特點

  雙處理器�(jié)�(gòu)既提供了程序運行的通用處理�,又提供了用于通信用處的特殊� 信處理器(CPM).

  32 � PowerPC �(jié)�(gòu)特點

  32 � 32 位通用寄存� ( GPRs )

  寄存器支持用戶級指令� (不包括浮點指�),包括 integer exception register (XER ),condition register(CR),link register(LR),counter register ( CTR )

  時間加減及寄存器

  管理級寄存器,� PowerPC 定義兼容

  Configuration-----Machine Status Register ( MSR )

  Exception model-----Save/restore registers 0 and 1 (SRR0 and SRR1), DSI status register ( DSISR ), data address register ( DAR )

  PowerPC 減量�

  PowerPC 時基� 實時時鐘(RTC�

�(yīng)用現(xiàn)狀

  PowerPC 是由Apple 公司、IBM 公司� Motorol公司組成的聯(lián)�(簡稱� AIM) 共同�(shè)計的。PowerPC 是一� RISC 多發(fā)射體系結(jié)�(gòu)。自� 1992 � 1月推出� PowerPC 601 �(chǎn)品以來至今已形成了一個完整的處理器產(chǎn)品系�。應(yīng)用領(lǐng)域涉及便攜機、工控機、PC �、工作站、服�(wù)器以及多處理器半行系�(tǒng)。PowerPC 微處理器的性能與同期的 Pentium 芯片相當(dāng)?shù)珒r格便�,直到目前為止, PowerP仍然� X86 芯片的強勁對��

�(fā)展前�

  綜觀八年� PowerPC 的發(fā)展歷程可以看�:

  PowerPC 是一個成熟的高性能處理器體系結(jié)�(gòu),技�(shù)上與 Pentium 處理器旗鼓相�(dāng),有著獨特的優(yōu)勢尤其是進年來的新進展(銅連接,絕緣體硅,AltiVec)帶突破性質(zhì),代表了下一代微處理器的�(fā)展方�,�(yīng)�(dāng)引起我們的注意。事實上,許多國際大公司已�(jīng)意識� PowerPC 的新技�(shù)�(fā)展更具有很大的市場價值意�,紛紛采取了有利于身身利益的對��

  從以下事件可以使我們對這一點看的更清楚�

  (1) 1997 年初微軟公司宣布,該公司的手持式PC Windows CE 操作系統(tǒng)將能� Motorola 公司的PowerPC 芯片上運��

  (2) 1999 年初 Motorola 公司起訴 Intel 公司,指控這家世界的芯片制造商挖走� PowerPC 芯片�(shè)計中心工程師的行為盜竊了該公司的商業(yè)機密Motorola �,Intel 至少雇用� 15 名該公司� Austin� Somerset �(shè)計中心從事設(shè)� PowerPC 芯片的工程師�

  (3) 1999 � 9 � Cisco 公司推出的多�(xié)議路由器1750 采用了Motorola MPC860T PowerQUICC 嵌入1111式微處理�,運行頻率�48MHz�

  國內(nèi)方面,幾年前我國在 PowerPC �(yīng)用和研究上取得一定的進展。例�:

  (4) 1996 �10 �29 �,銀� - S4/ 100 超級服務(wù)器計算機系統(tǒng)研制成功,在長沙通過國防科工委主持的技�(shù)鑒定。該系統(tǒng)采用開放式的共享主存多處理機SMP 體系�(jié)�(gòu),其核心是 4 個高性能� PowerPC604 微處理器�

  (5) 曙光信息�(chǎn)�(yè)有限公司和國家智能計算機研究開發(fā)中心開發(fā)出基� PowerPC 芯片的曙光天演系列工作站、服�(wù)�、Internet �(wǎng)�(luò)服務(wù)器和 HA 高可靠容錯系列機,這些�(chǎn)品在1996 � 4 月召開的“國�863 十年成果匯報展”上,受到廣泛�(guān)��

  但是近兩年以�,國內(nèi)在應(yīng)� PowerPC 方面因操作系�(tǒng)不兼容和市場�(guī)模較小的原因,沒有大的進展,實際上放棄了� PowerPC 微處理器新產(chǎn)品的�(yīng)用�

  �(jié)合各方面的信�,筆者作出這樣的預(yù)�:從全球處理器市場角度出發(fā),PowerPC 處理器在高端服務(wù)器圖形工作站、臺式機、客戶機、便攜機、工控機方面擁有成熟的產(chǎn)�、大量的用戶和一定的市場占有�,PowerPC 體系�(jié)�(gòu)處理器的后繼科技投入起點�,水平高資源大,具有突破性質(zhì),今后二三年內(nèi) PowerPC 的應(yīng)用面和市場場占有率會有一個增加的變化�

  鑒于 PowerPC 有較高的性能價格�,適用于嵌入式�(yīng)用系�(tǒng),加上 PowerPC �(yīng)用具有平臺獨立的特點,在安全性有一定的可取之處(我們注意到 Pentium 的新�(chǎn)� - Pentium Ⅲ因片內(nèi)系列號有礙安全的緣故被政府限制使�) ,建議有關(guān)部門(特別是工�(yè)控制�(shè)備制造部門)今后�(guān)� PowerPC 的發(fā)�,加大�(yīng)� PowerPC 的力�

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