Войти
PowerPC 7xx - это семейство 32-битных PowerPC <104 третьего поколения>микропроцессоры, разработанные и изготовленные IBM и Motorola (теперь Freescale Semiconductor ). Это семейство названо PowerPC G3 его известным клиентом Apple Inc., который представил его 10 ноября 1997 года. Термин «PowerPC G3» часто и неправильно используется воображается микропроцессором, хотя на самом деле использовалось несколько микропроцессоров от разных производителей. Такие обозначения были применены к компьютерам Macintosh, таким как PowerBook G3, разноцветным iMac, iBooks и нескольким настольным компьютерам, включая оба 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 встроенных устройствах, таких как принтеры, маршрутизаторы, устройства хранения и т. Д. космические корабли и игровые приставки. У семейства 7xx были свои недостатки, а именно отсутствие поддержки SMP и возможностей SIMD, а также относительно слабый FPU. Диапазон процессоров Motorola 74xx продолжился там, где остановился 7xx.
Процессор Motorola PowerPC 750 300 МГц с внешней кэш-памятью L2 на модуле ЦП от a Power Mac G3.PowerPC 740 и 750 (кодовое имя Arthur) были представлены в конце 1997 года в качестве эволюционной замены 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.
740 и 750 добавили динамическое предсказание ветвления и кэш целевых инструкций ветвления с 64 записями (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 изначально производились IBM и Motorola на основе алюминия. Размер кристалла составлял 67 мм при 0,26 мкм, и он достиг скорости до 366 МГц при потреблении 7,3 Вт.
В 1999 году IBM изготовила версии с размером 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.
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 требовалось больше контактов и, следовательно, другой корпус, 360-контактный массив шариковой сетки (BGA).
PowerPC 750 использовался во многих компьютерах Apple, включая оригинальный iMac.
RAD750 - это радиационно-стойкий процессор, основанный на на PowerPC 750. Он предназначен для использования в условиях высокой радиации, например, на борту спутников и других космических аппаратов. RAD750 был выпущен для покупки в 2001 году. На борту космических кораблей Mars Science Laboratory (Curiosity ) и Mars Reconnaissance Orbiter есть RAD750.
Процессор имеет 10,4 миллиона транзисторов, изготовлен BAE Systems по техпроцессу 250 или 150 нм и имеет площадь кристалла 130 мм². Он работает на частотах от 110 до 200 МГц. Сам ЦП 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 каждая изготовленная микросхема процессора.
Motorola пересмотрела конструкцию 740/750 в 1998 году и уменьшила размер кристалла до 51 мм 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 предпочла не продолжать разработку процессоров 750 в пользу своего процессора PowerPC 7400 и других ядер.
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 КБ; это повысило производительность при одновременном снижении энергопотребления и сложности. На частоте 400 МГц он потреблял менее 4 Вт. 750CX имел 20 миллионов транзисторов, включая кэш L2. Он имел размер матрицы 43 мм, изготовленный из меди 0,18 мкм. 750CX использовался только в одной версии iMac и iBook.
PowerPC 750CXe, 533 МГц в высокопроизводительной упаковке Ball Grid Array. 750CXe (кодовое имя Anaconda), представленный в 2001 году, был незначительной версией 750CX что увеличило его частоту до 700 и шину памяти со 100 МГц до 133 МГц. 750CXe также показал улучшенную производительность с плавающей запятой по сравнению с 750CX. Этот процессор использовался в нескольких моделях iBook и в последнем iMac на базе G3.
Уменьшенная версия 750CXe, называемая 750CXr, доступна на более низких частотах.
Gekko - это специализированный 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 кеш-памяти L2, работает на частоте 485 МГц с шиной памяти 162 МГц, изготовлен IBM по 180-нм техпроцессу. Размер матрицы 43 мм.
750FX (под кодовым названием Sahara) появился в 2002 году и увеличил частоту до 900 МГц, частоту шины до 166 МГц и встроенный кэш L2 до 512 КБ. 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. Он изготовлен на основе меди 0,13 мкм с использованием технологии диэлектрик с низким содержанием K и кремний на изоляторе. 750FX имеет 39 миллионов транзисторов, размер кристалла 35 мм и потребляет менее 4 Вт при 800 МГц при типичных нагрузках. Это был последний процессор типа G3, использовавшийся Apple (использованный в iBook G3).
Доступна маломощная версия 750FX под названием 750FL.
750FX используется для многоцелевого экипажа НАСА. Orion использует бортовой компьютер Honeywell International Inc., изначально построенный для реактивного авиалайнера Boeing 787.
750GX (кодовое название Gobi), представленный в 2004 году, является последним и самым мощным 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 изготавливается по технологии 0,13 мкм с использованием медных межсоединений, низкокалорийного диэлектрика и кремния на изоляторе. 750GX имеет 44 миллиона транзисторов, размер кристалла 52 мм и потребляет менее 9 Вт на частоте 1 ГГц при типичных нагрузках.
Доступна версия 750GX с низким энергопотреблением, которая называется 750GL.
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 автономного кэша L3, передней шиной DDR 400 МГц и той же реализацией AltiVec, используемой 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. 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 выпала из дорожной карты. С тех пор он не был выпущен и о нем ничего не слышно.
Были запланированы последующие микросхемы, такие как 750VXe, которые превзошли бы 2 ГГц.
750CL - это усовершенствованный 750CXe со скоростями от 400 МГц до 1 ГГц с системной шиной до 240 МГц, добавлены функции предварительной выборки кэша L2 и инструкции, связанные с графикой для повышения производительности. Поскольку добавленные функции, связанные с графикой, очень похожи на те, что есть в процессоре Gekko, весьма вероятно, что 750CL является уменьшенной версией того же процессора для общего использования. 750CL производится с использованием технологии изготовления на основе меди 90 нм с использованием технологии Low-K диэлектрик и кремний на изоляторе и содержит 20 миллионов транзисторов на кристалле диаметром 16 мм. Он потребляет до 2,7 Вт на частоте 600 МГц, 9,8 Вт на частоте 1 ГГц.
Этот процессор Broadway производится в Ист-Фишкилле, штат Нью-Йорк, но упаковывается на заводе IBM в Канаде, отсюда и текст на металлическая крышка. ЦП в Wii практически идентичен 750CL, но он работает на 729 МГц, частоте, не поддерживаемой стандартным 750CL. Его размеры всего 4,2 х 4,5 мм (18,9 мм). Это меньше половины размера микропроцессора Gekko (43 мм), встроенного в GameCube в его первом выпуске.
ЦП в Wii U считается развитием бродвейской архитектуры. В значительной степени неподтвержденные характеристики - это трехъядерный процессор, работающий на частоте 1,24 ГГц и изготовленный по 45-нм техпроцессу.
IBM прекратила публиковать план развития семейства 750 в пользу продвижения себя в качестве производителя специализированных 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 по технологическому процессу меньше 90 нм, что позволит постепенно отказаться от его использования 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 Rochester Electronics начала предоставлять устаревшую поддержку устройств.
Freescale прекратил выпуск всех 750 проектов в пользу проектов, основанных на ядре PowerPC e500 (PowerQUICC III ).
Этот список представляет собой полный список известных 750 разработок. Рисунки являются иллюстрациями и не в масштабе.
| Имя | Кодовое имя | Производитель | Изображение | Fab Process | Транзисторы | Размер кристалла | Ядра | Тактовая частота ЦП | Передняя шина | Кэш L2 | Потребление | Пакет | Представлен |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PPC740. MPC740 | Arthur | IBM. Motorola |  | 0,25 мкм Al | 6,35 млн | 67 мм | 1 | 233 - 366 МГц | 66 МГц | Без кэша L2 | 7,3 Вт при 366 МГц | 255-контактный CBGA | 1997 |
| PPC750. MPC750 | Артур | IBM. Motorola |  | 0,25 мкм Al | 6,35 миллиона | 67 мм | 1 | 233 - 366 МГц | 66 МГц | 256 - 1024 кБ. вне кристалла. половинная скорость | 7,3 Вт при 366 МГц | 360-контактный CBGA | 1997 |
| MPC745 | Conan | Motorola. Freescale |  | 0,22 мкм Al | 6,75 миллионов | 51 мм | 1 | 300 - 350 МГц | 66 МГц | Без кэша L2 | 5,4 Вт при 400 МГц | 255-контактный PBGA | 1998 |
| MPC755 | Doyle | Motorola. Freescale |  | 0,22 мкм Al | 6,75 миллионов | 51 мм | 1 | 300 - 400 МГц | 66 МГц | 256 - 1024 кБ. вне кристалла. половинная скорость | 5,4 Вт при 400 МГц | 360-контактный PBGA. 360-контактный CBGA | 1998 |
| PPC740L | Lonestar | IBM |  | 0,20 мкм Cu | 6,35 млн | 40 мм | 1 | 300 - 533 МГц | 100 МГц | Нет кэша L2 | 6 Вт @ 500 МГц | 255-контактный CBGA | 1999 |
| PPC750L | Lonestar | IBM |  | 0,20 мкм Cu | 6,35 Миллион | 40 мм | 1 | 300 - 533 МГц | 100 МГц | 256 - 1024 кБ. вне кристалла. половинная скорость | 6 Вт при 500 МГц | 360-контактный CBGA | 1999 |
| PPC750CX. PPC750CXe. PPC750CXr. PPCDBK | Sidewinder. Anaconda.. Gekko | IBM |  | 0,18 мкм Cu | 20 миллионов. (включая кэш L2) | 42,7 мм | 1 | 350-600 МГц. 366 - 700 МГц. 300 - 533 МГц. 486 МГц | 100 МГц. 133 МГц. 133 МГц. 162 МГц | 256 кБ | 4,2 Вт при 400 МГц. 6 Вт при 600 МГц. 7,8 Вт при 533 МГц. 4,9 Вт при 486 МГц | 256-контактный PBGA | 2000. 2001. 2003. 2001 |
| RAD750 | BAE Systems |  | 0,25 мкм - 0,15 мкм | 10,4 млн | 130 мм | 1 | 110-200 МГц | 66 МГц | 0-1024 кБ. вне кристалла | 5 Вт при 133 МГц | 360-контактный CBGA. радиационная стойкость | 2001 | |
| PPC750FX. PPC750FL | Sahara | IBM |  | 0,13 мкм SOI | 38 миллионов. (включая кэш L2) | 34,3 мм | 1 | 600–900 МГц. 600–733 МГц | 166 МГц | 512 кБ | 5,4 Вт при 800 МГц. 5,1 Вт при 733 МГц | 292-контактный CBGA | 2002. 2007 |
| PPC750GX. PPC750GL | Gobi | IBM |  | 0,13 мкм SOI | 74 миллиона. (включая кэш L2) | 52,5 мм | 1 | 733 - 1000 МГц. 800 - 933 МГц | 200 МГц | 1024 кБ | 8,3 Вт при 1000 МГц. 6,5 Вт при 933 МГц | 292-контактный CBGA | 2003. 2005 |
| PPC750CL. Broadway | IBM |  | 90 нм. 90 нм, 65 нм SOI | 20 миллионов. (включая Кэш L2) | 15,9 мм | 1 | 400 - 1000 МГц. 729 МГц | 240 МГц. 243 МГц | 256 кБ | 10,5 Вт (макс.) При 1 ГГц. 3,9 Вт при 729 МГц | 278-контактный PBGA | 2006 | |
| Espresso | IBM |  | 45 нм SOI | 60 миллионов (?) | 27,7 мм | 3 | 1243 МГц. 1243 МГц. 1243 МГц. | ? | 512 кБ. 2048 кБ. 512 кБ. | ? | PBGA MCM | 2012 |
