Procesadores Power PC

PROCESADORES POWER-PC

PowerPC es un microprocesador basado en el sistema RISC desarrollado conjuntamente por IBM, Apple Computer, y Motorola Corporation, está diseñado para cumplir con los estándares ISA (instruction set architecture), permitiendo que cualquiera diseñe y fabrique procesadores PowerPC, que correrán con el mismo código. Su nombre está derivado del nombre de IBM para la arquitectura Performance Optimization With Enhanced RISC, usada en la workstations RS/6000.

Los primeros computadores basados sobre PowerPC fueron los PowerMacs, que aparecieron en 1994. Desde entonces, otras compañías, incluyendo IBM han construido PCs basados en PowerPC. Aunque revisiones iniciales han sido buenas, queda por verse si esta nueva arquitectura puede eventualmente suplantar, o aún coexistir, con el gran número de computadores basados en Intel en uso en el mercado.

La arquitectura PowerPC especifica 32 y 64 bits de datos. Las primeras implementaciones son de 32 bits, pero las futuras de alta eficiencia serán de 64 bits. Un PowerPC tiene 32 registros de propósito general (32 o 64 bits), y 32 registros de punto flotante.

Hay ya un número de diferentes sistemas operativos que corren sobre computadores basados en PowerPC, incluyendo el sistema operativo Macintosh (Sistema 7.5 y mayores), Windows NT y OS/2.

HISTORIA

Introducción

IBM comenzó la salida de los productos RS/6000 en febrero de 1990. Desarrolló estos productos en respuesta a las necesidades de cliente de sitios de trabajo y sistemas del alcance medio con los sistemas operativos de UNIX.

Los procesadores en estos productos eran puestos en práctica de la arquitectura del procesador, una configuración reducida del ordenador del conjunto de instrucciones de la segunda generación (RISC).

La arquitectura del procesador divergió algo del camino tomado por la mayoría de las otras configuraciones del RISC. El objetivo primario de esas configuraciones era ser suficientemente simple de modo que las puestas en práctica pudieran tener una duración de ciclo muy corta, que daría lugar a los procesadores que podrían ejecutar instrucciones posiblemente más rápidas.

Las primeras implementaciones de importancia proporcionaron un funcionamiento excepcional. El conjunto del procesador (incluyendo el controlador de la memoria, memoria inmediata de la instrucción, y memoria inmediata de los datos) consistió en siete o nueve chips dependiendo del modelo de sistema. El complejo de los siete-chips proporcionó a una memoria inmediata de los datos de 32KB y el complejo de los nueve-chips proporcionó a una memoria inmediata de los datos de 64KB. Estos sistemas contuvieron una memoria inmediata de instrucción de 8KB que sistemas posteriores ampliaron a 32KB.

El diseño POWER2, descrito como POWER2: La generación siguiente de la familia RS/6000 ", entrega más funcionamiento que los diseños anteriores de poder doblando el número de las unidades en la ejecución. La salida de los productos que usaban este procesador comenzó en octubre de 1993.

Configuración de PowerPC

Temprano en 1991, arquitectos del procesador,  compiladores,  desarrolladores del sistema operativo, los diseñadores del procesador, los arquitectos del sistema, y los diseñadores de sistema de las tres compañías trabajaron juntos para desarrollar una configuración que resolvería las necesidades de la alianza. Porque habría sido imposible desarrollar totalmente una nueva configuración en hora de satisfacer las necesidades de sus clientes, las compañías decidían utilizar la configuración de  poder como el punto de partida. Realizaron cambios para alcanzar un número de metas específicas. La configuración tuvo que:

•      Permitir un amplio rango de puestas en práctica, entre los reguladores económicos y los procesadores de alto rendimiento.
•      Ser suficientemente simple para permitir el diseño de los procesadores que tienen una duración de ciclo muy corta.
•   Reducir al mínimo los efectos que obstaculizan el diseño de puestas en práctica superescala agresivas.
•   Incluir las características del multiprocesador.
•  Definir una configuración de 64-bit que sea un conjunto mejorado de la configuración de 32-bit, proporcionando compatibilidad binaria de la aplicación para las aplicaciones de 32-bit.

Analizando las necesidades de aplicaciones y de sistemas operativos, en vista de que la instrucción típica se mezcla, y examinando rastros de la aplicación y del sistema operativo, el grupo de Arquitectura alcanzó un consenso en la definición de la configuración de PowerPC. Esta configuración alcanza las metas enumeradas previamente, con todo permite que los clientes del Power ejecuten sus aplicaciones existentes en nuevos sistemas y ejecuten nuevas aplicaciones en sus sistemas existentes.

La arquitectura del PowerPC incluye la mayoría de las instrucciones principales. Casi todas las instrucciones excluidas del PowerPc son las instrucciones que se ejecutan infrecuentemente y el compilador puede substituir cada instrucción excluida por varias otras instrucciones que estén en ambas configuraciones. Las instrucciones excluidas causarán una interrupción del programa del tipo de la instrucción ilegal en procesadores de PowerPC y serán emuladas por el sistema operativo de AIX. La mayoría de las aplicaciones principales beneficiarán el funcionamiento mejorado de los procesadores nuevos de PowerPC.

Pros y Contras de las Plataformas:

PROS

PC's basadas en PowerPC

•   La nueva arquitectura evita las limitaciones del set de instrucciones x86. Los sistemas corren mucho del Software x86 con la ayuda de emuladores incluidos en los sistemas operativos.
•  Los chips son menos caros de fabricar que los procesadores x86 o similares.
•  Un altamente exitoso debut en la línea Apple's Power Macintosh a generado interés.

PC basadas en Pentium.

•  Estos sistemas corren todos los Software x86 existentes a toda velocidad en los principales sistemas operativos.
•  Sus sistemas están disponibles desde cientos de proveedores; la competencia promueve precios bajos.
•  Históricamente el aumento de la fabricación ha correspondido en forma consistentemente en disminución en el precio.

CONTRAS

PC's basadas en PowerPC

•  La selección de Software nativo es limitada; el Software emulado corre lentamente.
•  Los sistemas requieren Windows NT o Unix.
•  Los sistemas están disponibles en un número limitado de vendedores y son relativamente caros.
•  Bajo volumen significa que los desarrolladores de Software están menos inclinados a optimizar códigos anulando cualquier ventaja del Hardware.

PC basadas en Pentium.

•  La trayectoria de crecimiento de una arquitectura de 15 años de edad es limitada.
•  Estos sistemas no pueden correr el sistema operativo Macintosh.
•  El incremento en la variedad de proveedores de sistemas y Software ha afectado a la compatibilidad.

Crecimiento de la aplicación en el mercado

El funcionamiento no es la única característica que los clientes  consideran al comprar sistemas informáticos. Compran sistemas para mejorar la productividad de sus empleados y para reducir gastos de ejecutar su negocio. Una de las claves para alcanzar estos objetivos es el número de diversas tareas que los sistemas pueden realizar. Los clientes prefieren los sistemas para los cuales un amplio rango de aplicaciones está disponible. Con estos sistemas, los clientes pueden elegir las aplicaciones basadas en su funcionamiento, costo, habilidades del empleado, requerimientos de la integración de la aplicación, y otras necesidades individuales.

En 1990, cinco configuraciones del RISC competían en el mercado. Era inverosímil que los cinco tuvieran éxito en el mercado de trabajo. El mercado de la aplicación sería menos atractivo a los creadores de aplicaciones si este va a romperse por cinco arquitecturas diferentes porque cada versión de una aplicación atraería a pocos clientes.

Además, los clientes comenzaron a sentir que los sistemas del multiprocesador proporcionaron un valor adicional porque ofrecieron una mejor relación  precio - funcionamiento y un rendimiento más alto que sistemas de un solo procesador.  Debido a que las diferentes firmas comercializadores, Apple,  Motorola, y a la IBM formaron una sociedad en la que se usa una configuración común derivada de la Nueva arquitectura.