Архитектура процессора powerpc

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирский государственный аэрокосмический университет
имени академика М.Ф. Решетнёва»

Факультет информатики и систем управления

Кафедра информатики и вычислительной техники

Контрольная работа №1

по «Архитектура процессора PowerPC»

Выполнил:Студент группы ИУЗУ-81

Проверил:

Преподаватель каф. ИВТ СибГАУ

Богданов К. В.

Красноярск 2009г.

1. История создания
История PowerPC начинается с прототипа чипа 801, созданного в IBM в конце 1970-х на основе идей Джона Кока (John Cocke) о RISC-архитектуре. Далее она была продолжена 16-регистровым дизайном IBM/RT в 1980-х годах, который в дальнейшем развился в архитектуру POWER,представленную RISC System/6000 в начале 1990-х. Дизайн POWER был основан на архитектуре предшествующих RISC-процессоров, таких как IBM 801, и архитектуре MIPS. Настоящий микропроцессор POWER, одно из первых суперскалярных воплощений архитектуры RISC, был высокопроизводительным и многоядерным. В IBM скоро поняли, что им требуется одночиповый дизайн, в котором не были бы воплощены некоторые инструкции POWER, чтобы линияпроцессоров RS/6000 включала решения всех уровней производительности, и работа над одночиповым микропроцессором POWER началась.
IBM предложила Apple сотрудничество в разработке семейства одночиповых процессоров, основанных на архитектуре POWER. Вскоре после этого Apple, как один из крупнейших заказчиков микропроцессоров класса настольных систем Motorola, попросила Motorola присоединиться к этомусотрудничеству, так как Apple считала, что Motorola, с её длинной историей работы с Apple, будет способна производить большие количества микропроцессоров, чем IBM. Этот тройственный союз стал известен как AIM, по первым буквам Apple, IBM, Motorola.
Для Motorola вступление в этот союз было чрезвычайно выгодным. Это позволяло им продавать хорошо протестированный и мощный RISC-процессор, не тратя денегна его разработку. У них также был крупный покупатель этих процессоров — Apple, и ещё один — потенциальный — в лице IBM, которая могла бы не производить свои младшие версии POWER, а покупать их у Motorola.
У Motorola уже был собственный RISC-процессор, 88000, продававшийся чрезвычайно плохо. Одной из причин его провала была плохая совместимость с предыдущей версией, популярной серией 68000,также использовавшейся в компьютерах Apple Macintosh. Основной же причиной была задержка вывода на рынок из-за проблем с разработкой и изготовлением, из-за чего Motorola упустила возможность успешно конкурировать с другими производителями.
Тем не менее, производство 88000 уже началось, и Data General продавал компьютеры на основе 88k. У Apple уже был работающий прототип компьютера с 88k. Было решеносделать новый одночиповый POWER-процессор совместимым по шине с 88000, что позволило бы Apple и Motorola начать продавать машины намного быстрее, не занимаясь переделкой материнских плат.
В результате сочетания всех этих требований появилась спецификация PowerPC (Performance Computing). В выигрыше были все:
• IBM получила желанный одночиповый процессор, практически бесплатно
• Appleполучила один из самых мощных RISC-процессоров на рынке, а заодно бесплатную рекламу в виде имени IBM в публикациях
• Motorola бесплатно получила современный чип RISC, помощь в дизайне которого оказывала ей IBM, и возможность продавать его множеству компаний — включая Apple и IBM

2. Тип архитектуры
Компания IBM распространяет влияние архитектуры POWER в направлении малых систем с помощьюплатформы PowerPC. Архитектура POWER в этой форме может обеспечивать уровень производительности и масштабируемость, превышающие возможности современных персональных компьютеров. PowerPC базируется на платформе RS/6000 в дешевой конфигурации. В архитектурном плане основные отличия этих двух разработок заключаются лишь в том, что системы PowerPC используют...