Perché PowerPC

Questa sezione è dedicata ai novizi all’architettura PowerPC (chiamata anche Power Architecture)
Se sei già un esperto puoi arricchire questa pagina. Per favore contattaci per inviarci informazioni che vuoi pubblicare qui. Grazie

 

PowerPC architettura più recente, innovativa e sempre in evoluzione

L’architettura PowerPC è di più recente progettazione rispetto alle altre CPU di maggior successo:

  • X86 – anno 1978
  • MIPS – anno 1981
  • ARM – anno 1983
  • PowerPC – anno 1991 (la più recente)

Sin dall’inizio PowerPC fu progettato con molte più capacità rispetto alle altre CPU.
Il set di istruzioni Power (Power Instruction Set Architecture) è chiamato Power ISA ed è in continua evoluzione.
Power Architecture (PowerPC) scala da sistemi embedded a grandi Cluster di Server.

Specifiche in breve:

  • architettura 64-bit con adeguato sottoinsieme a 32-bit
  • Larghe istruzioni vettoriali con file di registro di grandi dimensioni consentono efficienti movimenti di dati senza utilizzare memoria esterna al chip 
  • l’architettura RISC introduce il concetto di Superscalari per unità di esecuzione multipla: Branch, Fixed Integer, Floating Point
  • AltiVec SIMD processore di vettori
  • ISA 2.04/2.05/2.06 supportano multicore/multithreading, virtualizzazione, hypervisor e Gestione Energetica

 

PowerPC efficienza energetica per un Notebook

L’efficienza energetica dell’architettura PowerPC è ottima, grazie alla progettazione più moderna rispetto alla altre architetture di CPU . La buona efficienza energetica è anche merito della famiglia di appartenenza RISC ( come ARM , MIPS, ed altri) che hanno un set ridotto di istruzioni eseguite con maggiore velocità a parità di frequenza di funzionamento della CPU.

PowerPC rispetto agli altri RISC (come ARM,MIPS)  è un’architettura più completa , molto scalabile ( a bassa potenza e consumo fino a grandi prestazioni con ottima efficienza energetica).

Ci sono diverse CPU 64bit PowerPC potenti e con un consumo di energia adatto per i notebook, ovviamente il nostro PowerPC notebook adotterà una di queste CPU.

 

L’architettura PowerPC è utilizzata in tutti settori dell’elaborazione (scalabile)

  • Spazio automobilistico del gruppo propulsore, corpo e telaio, alla sicurezza e Infotainment.
  • Computazione  – Server di volume per i più veloci e più flessibili server enterprise
  • Consumatore – tecnologia alla base delle console di gioco innovative (X-Box 360, Wii, PS3)
  • Calcolo ad alte prestazioni – Sequoia, IBM BlueGene/Q system
  • Aerospaziale
  • Comunicazioni via cavo
  • Comunicazioni wireless

 

Acceleratore Altivec SIMD all’avanguarda

  • La tecnologia AltiVec  è un’architettura a vettori o istruzioni singole e dati multipli (SIMD) che permette l’elaborazione simultanea di dati multipli per variabili in virgola mobile e intere in parallelo.
  • Sviluppata tra il 1996 ed il 1998 , diviene Standard nel Power ISA 2.03
  • consiste in trentadue  registri architetturali a 128-bit  e 16 vettori addizionali che rinominano i registri.
  • Il core e6500 include una tecnologia Altivec a 16 GFLOPS

 

Specifiche tecniche in dettaglio (maggiori informazioni)

  • istruzioni fisse a 32 bit per semplificare la decodifica
  • modello load-store , tutte le operazioni sono fatte tra registri
  • ampio numero di registri (32 registri per uso generale e 32 registri a virgola mobile)
  • istruzioni atomiche ( o esclusive) di istruzioni di load-store per l’utilizzo in un contesto multicore
  • funzionamento ordine big endian con la possibilità di funzionare in little endian
  • architettura a 64-bit con il funzionamento di istruzioni specifiche per questa modalità
  • nessuna regola specifica per i registri ad utilizzo generale (r1 usato come stack pointer, è una scelta ABI, non una scelta di architettura)
  • modello MMU non definito,  c’è un implementazione specifica con i 2 modelli globali per l’uso in dispositivi embedded o servers

 

PowerPC nel settore consumatore

Nel settore “consumer” perchè l’architettura PowerPC è usata solo nelle games console?

  • Per i sistemi operativi dei PC le CPU con molte applicazioni proprietarie forzano le nuove generazioni di CPU ad essere compatibili con le vecchie CPU.
  • Quando venne costruito il primo PowerPC (1993) praticamente tutto il software era proprietario e tutte le applicazioni erano scritte per le CPU x86 o Motorola 68k, questo limito l’adozione dell’architettura PowerPC sui PC.
  • Le console da gioco hanno piccoli OS con poche applicazioni integrate.
  • I videogiochi sono scritti da zero e sono sviluppati con motori e framework multi-architettura, quindi cambiamenti di CPU incidono meno sullo sviluppo dei videogiochi.

Grazie al Free Sofware è possibile PowerPC sui PC!

  • con il free software è possibile cambiare facilmente l’architettura della CPU
  • si possono fare girare le stesse applicazioni semplicemente ricompilate per PowerPC
  • i sistemi operativi free software come gnu/linux funzionano egregiamente compilati su architettura PowerPC
  • non siamo più forzati ad usare le CPU di vecchie architetture.

 

Power/PowerPC architettura Aperta

Per il momento non esistono architetture CPU open source hardware, anche se ci sono dei progetti degni nota come LowRisc.

All’architettura Power/PowerPC hanno contribuito varie aziende appoggiandosi all’ambito collaborativo di power.org , inoltre dal 2013 è nata la fondazione OpenPower Foundation tra diverse aziende di hardware, software, organizzazioni ed individui per sviluppare l’architettura Power e personalizzare i processori Power.

3 thoughts on “Perché PowerPC

  1. Dal 2002 utiizzo Debian – prevalentemente testing – su un iBook G3 (750fx) 800Mhz, 256 MB RAM. Devo dire che fino all’annuncio del ‘purge’ del 32 bit ero estremamente soddisfatto della mia macchina, certo con tutte le limitazioni del caso trattandosi di un prodotto del 2002, ma estremamente stabile e comodo.

    Complimenti per il progetto.

  2. Io uso linux sui PC, su un tablet con processore ARM, sul mio PowerBook G4 e sulla mia PS3. (Ho ancora Yellow Dog, una distro, inizialmente nata per essere installa sui mac, poi supporto PS3) La scelta di Debian credo sia ottima però!

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