バリエーション
PowerPC 401 403 は人気がありましたが、一部のアプリケーションには高性能すぎ、コストも高すぎたため、1996 年に IBM は PowerPC 401 と呼ばれる最小限の PowerPC コアをリリースしました。これは、シングル発行の 3 段パイプラインで、MMU や DMA はなく、2 KB の命令 L1 キャッシュと 1 KB のデータ L1キャッシュ のみを備えています。この設計には合計でわずか 85,000 個のトランジスタしか含まれておらず、最大 100 MHz で動作し、消費電力は 0.1 W 以下です。401 コアを使用するアプリケーションは、セットトップ ボックスや通信スイッチからプリンターやファックス機まで多岐にわたります。[ 1 ] [ 2 ]
PowerPC 440 Apple Xserveの RAID カードに搭載されていた533MHz AMCC PowerPC 440SPeプロセッサ。 1999年に発表されたPowerPC 440は、IBM初のPowerPCコアとして、PowerPC仕様のBook E拡張機能を搭載しました。また、PowerPCベースの システムオンチップ (SoC)デバイス内部の部品間のインターフェースとして設計されたCoreConnect バス技術も搭載していました。
これは、32KBの独立した命令L1キャッシュとデータL1キャッシュ 、7段のアウトオブオーダー・デュアルイシュー・パイプラインを備え、最大800MHzの速度 と最大256KBのL2キャッシュをサポートする高性能コアです 。このコアには浮動小数点演算ユニット (FPU)は搭載されていませんが、APU(補助処理ユニット)インターフェースを使用して組み込むことができる4段のFPUが付属しています。440コアは、Book III-E仕様を使用したPower ISA v.2.03に準拠しています。
ザイリンクスは現在、Virtex-5 FXT FPGAに(ファミリーのメンバーに応じて)1つまたは2つのコアを組み込んでいる。
AMCCとIBMはともに、440コアを使用したスタンドアロンプロセッサを開発・販売している。IBMとSynopsysは 、完全合成コアも提供している。
BRE440 ラジエーターハードSOC Broad Reach Engineering社は、IBM 440合成コアを使用して、各種周辺機器(イーサネットMAC 2基、PCI、メモリコントローラ、DMAコントローラ、EDAC、SIO)、32KB のL1キャッシュ、および256KB のL2キャッシュを含む、耐放射線性組み込みSoCを構築しました。このデバイスは、Honeywell社のHX5000耐放射線プロセス(150nm)を使用して製造されました 。BRE440は、数十MHzから最大150MHzのクロック速度で動作します 。 QCDOC QCDOCは、 量子物理学 における小規模ながら極めて計算負荷の高い問題を解決するために構築されたカスタムスーパーコンピュータです。カスタム設計の440ベースのASICを使用することで、約10テラフロップスのピーク性能を実現しています 。ブルージーン/L IBM のスーパーコンピュータ 「Blue Gene/L」 のプロセッサには、デュアル440コアが使用されており、2008年6月まで世界のトップ500 スーパーコンピュータのリストで1位にランクインし、2008年には約500テラフロップス のピーク性能を記録した。ヒトデ 440コアは、Cray XT3 、XT4 、XT5 スーパーコンピュータにも使用されており、そのSeaStar、SeaStar2、SeaStar2+通信プロセッサは、HyperTransport メモリインターフェースとスーパーコンピュータクラスタ内の他のノードへのルーティングを密接に連携させています。SeaStarデバイスは、 HyperTransportを介してOpteron ベースのプロセッサ(これらを合わせて処理要素(PE)とします)への6.4 GB/sの接続と、隣接するPEへの6つの7.6 GB/sリンクを提供します。SeaStar2+は、ノード内帯域幅9.6 GB/sと、計算ノード間の経路上のエラーを捕捉するエラー訂正機能を備えています。 AMCC 460 AMCCのPowerPC 460EXと460GTは、その名前にもかかわらず、440コアを搭載したプロセッサです。[ 13 ] これらは0.6~1.2GHzで動作し 、DDRまたはDDR2 SDRAM、USB 2.0、PCIe、SATA、ギガビットイーサネット用の統合コントローラを備えています。 タイタン Intrinsity社は 、PowerPC 440コアの仕様に基づいて、AppliedMicro社向けに現在では廃止されたTitanコアを ゼロから設計しました。AppliedMicro社は、APM832xxファミリーの高性能システムオンチップ製品にTitanコアを採用しましたが、これらの製品は市場に出回ることはありませんでした。Virtex-5 FXT ザイリンクスは、Virtex-5 FXT FPGA 製品ラインにおいて、最大2つのPPC440コアを内蔵しています。内蔵されたPPC440は最大550MHzの周波数を持ち、専用のクロスバースイッチを介して周囲のFPGAファブリックに接続されます。これにより、Virtex-5 FXTファミリのシステム性能は、Virtex-4 FXファミリに内蔵されたPPC405と比較して2.6倍以上向上します。 LSI SAS LSIは 、広く使用されているSAS2008バリアントを含む、多くのSASコントローラチップにPowerPC 440コアを使用しています。 [ 14 ] アカリスCPU872 Acalis CPU872 は、CPU Techが構築した高度に特殊化されたセキュリティ SoC チップです (2011 年 7 月 14 日にWayback Machine に アーカイブ)。軍事用途などの非常に機密性の高いミッション クリティカル システム向けに設計されています。改ざんやリバース エンジニアリングを 防止する機能を備え、IBM の高度に安全な Trusted Foundry で製造されています。組み込みDRAM 、デュアル 440 コア、デュアル精度 FPU、および通信、複雑なアルゴリズム、コア間の同期の高速化と保護を提供する補助コンピューティング ユニットを備えています。[ 15 ] ズルティーズ MX30 440GXは、 Zultys MX30 IP電話システムのCPUとして使用されていました。
PowerPC 450 Blue Gene/P スーパーコンピュータの処理コアはIBMによって設計・製造されている。PowerPC 440と非常によく似ているが、詳細はほとんど公開されていない。
ブルージーン/P Blue Gene/P プロセッサは、850 MHz で動作する 4 つの PowerPC 450 コアで構成され、合計で 13.6ギガフロップス に達します。IBM は、他のスーパーコンピュータ プロセッサと比較して非常に電力効率の良い設計であると主張しています。[ 16 ]
PowerPC 460 2006年に発表された460コアは、440コアと似ていますが、動作周波数が1.4GHzに達し、マルチコア アプリケーションを念頭に 開発されており、24個の追加のデジタル信号処理 (DSP)命令を備えています。これらのコアは低消費電力かつ高性能となるように設計されており、464-H90は1GHz動作時でわずか0.53Wの消費電力となる見込みです。460コアは、Book III-E仕様を使用したPower ISA v.2.03に準拠しています。
PowerPC 460Sは完全に合成されたコアであり、IBMまたはSynopsysからライセンスを取得して、さまざまな ファウンドリ で製造することができます。460Sは、L1およびL2キャッシュの容量を変えたり、SMPおよびFPUの有無を選択したりして構成できます。[ 17 ] PowerPC 464-H90は、 2006年にリリースされた90nmのハードコア(合成不可)で、 IBMやChartered、Samsungの製造施設で製造可能な ASIC 向けのカスタマイズ可能なコアを提供する。 PowerPC 464FP-H90は、 2007年にリリースされた、倍精度浮動小数点演算ユニット (FPU)を追加したハードコアプロセッサです。
応用マイクロ PowerPC 460SXと460GTxは、464-H90コアをベースとしています。それぞれ、ハイエンドのストレージおよびネットワークアプリケーション向けに設計されています。動作周波数は0.8~1.2GHzで 、SRAM としても機能する512KBのL2キャッシュ、 400MHzクロックのDDR2メモリコントローラ、4つのギガビットイーサネットコントローラ、PCIeコントローラ、および各種アプリケーション固有のアクセラレータとコントローラ機能を備えています。製造プロセスは90nmです。 APM82181 – ストレージデバイス向けに設計された、 0.8~1GHzの464ベースのSoC。DDR2コントローラ、 L2キャッシュとして構成可能な256KBのSRAMを 搭載。PCIe、SATA2、USB2、ギガビットイーサネット、その他様々なI/Oインターフェースに加え、TCP/IPオフロード、RAID5、暗号化アクセラレータなどのアクセラレータも備えています。 APM86190およびAPM86290 PACKETpro ( コードネーム「Mamba」)は、PowerPC 465コアをベースとしたシングルコアおよびデュアルコアのSoCプロセッサで、0.6~1.5GHzで動作します。32KBの命令/32KBのデータL1キャッシュと256KBのL2キャッシュ、DDR3コントローラ、PCIe、SATA2、USB2、ギガビットイーサネット、TCP/IPオフロードなどのさまざまなI/Oインターフェイスとアクセラレータ、暗号鍵用の不揮発性ストレージを備えた暗号化アクセラレータ、セキュアブート、改ざん検出機能などを搭載しています。 APM86791 PACKETpro – コードネーム「Keelback」は、PowerPC 465コアをベースにしたシングルコアSoCプロセッサで、1GHzで動作し、32KB命令/ 32KBデータL1キャッシュと256KB L2キャッシュ、DDR3コントローラ、2x PCIe、2x SATA2、2x USB2、4x Gbit Ethernetを備えています。また、 ROMからのセキュアブートと改ざん検出を可能にする、250MHzで動作するARM Cortex-M3 ベースの暗号化アクセラレータSLIMproも組み込まれています。[ 18 ] [ 19 ]
PowerPC 470 Power ISA v2.05 Book III-Eに準拠した 470 組み込みカスタマイズ可能コアは、 IBM がLSI と共同で設計し、2009 年に PowerPC 476FP に実装されました。[ 20 ] 476FP コアは、32/32 KB の L1 キャッシュ、デュアル整数ユニット、およびDSP 命令を処理するSIMD 対応の倍精度FPU を 備えています。45 nm 製造プロセスで 1.6 GHz時に 1.6 W を出力します。9 段のアウトオブオーダー、5 発行パイプラインは、最大 2 GHz の速度を処理し、PLB6 バス、最大 1 MB の L2 キャッシュ、およびSMP 構成で最大 16 コアをサポートします。
LSI Axxia ACP3448 – 1.8 GHz、4× 476FP コア、コアあたり 512 KB L2 キャッシュ、チップ上の 4 MB L3 キャッシュ、2× DDR3 コントローラ、2× 10 Gbit Ethernet、3× PCIe、およびさまざまなネットワーク処理エンジン[ 21 ] C*Core C1000 – 民生用電子機器向けの476FPコアベースの組み込みプロセッサファミリー[ 22 ] ChinaChip CC2000 – ゲーム機向け、DSPとGPUを統合した476FPコア搭載プロセッサ NTCモジュール 1888TKh018 – 航空機搭載ビデオおよびマルチメディア処理システム向けSoC
参考文献 ↑ PowerPCが一般消費者向け市場に登場(2006年5月26日、ウェイバックマシン に アーカイブ済み)、BYTE、1996年9月 ↑ 401ベースのセットトップボックス、IBM ↑ 「IBMのPowerPC 405コアが、資格のある学術・研究コミュニティ向けに提供開始」。Power.org 。2007年5月24日のオリジナルからアーカイブ済み。 2006年11月14日 取得 。 ↑ "STB043xx - STB045xx セットトップボックス統合コントローラ - IBMマイクロエレクトロニクス" 。 ↑ 「HifnがIBMからピコプロセッサPowerNP製品を買収」 (PDF) 。 2007年9月28日に オリジナル (PDF) からアーカイブされました。 ↑ PPC405-S 組み込みプロセッサコア ユーザーマニュアル(2012年3月1日にWayback Machine に アーカイブ) ↑ Halfhill, Tom R. (1999年7月12日). 「PowerPC 405GPにはCoreConnectバスが搭載されています」。マイクロプロセッサレポート 。 ↑ ハーフヒル、トム R. (2002 年 11 月 11 日) 「IBM PowerPC 405EP がファミリーを拡張」。マイクロプロセッサ レポート 。 ↑ "IOP/Deckard" . PS2 Dev Wiki . ↑ 「Culturecom」 。 2007年9月30日に オリジナルからアーカイブ済み 。 2007年9月27日 に取得。 ↑ 「AppliedMicro APM801xx エネルギー効率の高いプロセッサファミリは、1ワットのビデオ対応コンシューマーデバイスをターゲットにしています」 。Embedded Computing Design 。 2010年5月25日の オリジナルからアーカイブ済み。 2010年8月16日 取得 。 ↑ Todd Rosedahl (2014-12-20). "OCCファームウェアコードがオープンソースになりました" . openpowerfoundation.org . 2014-12-27の オリジナルからアーカイブ済み . 2014-12-27 に取得. ↑ 「PowerPC 460EX 組み込みプロセッサ」 (PDF) 。 ↑ 「SAS2008 I/Oコントローラ」 。 ↑ 「CPU Tech社、組み込みDRAMと改ざん防止機能を備えたAcalis(R) CPU872マルチコアPowerPC(R)を発表 - Business Wire」 (プレスリリース)。2008年4月28日。 ↑ 「IBMニュースルーム - 2007年6月26日 IBM、世界最速かつ最もエネルギー効率の高いスーパーコンピュータの性能を3倍に向上 - 米国 」 {{cite web}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク)↑ 「IBM PowerPC 460 マイクロプロセッサ コア」 。 2015年5月30日に オリジナルからアーカイブ済み 。 2008年11月16日 に取得。 ↑ ARM CPUがAPMプロセッサのセキュリティを確保– The Liney Group ↑ アプライド・マイクロ、セキュリティプロセッサの小型化にARMコアを追加– EETimes ↑ 「IBMニュースルーム - 2009年9月15日 IBM、システムオンチップ設計向け最高性能組み込みプロセッサを発表 - 米国」 。IBM 。2009年10月2日にオリジナルから アーカイブ 済み 。 ↑ 「LSIの新Axxia通信プロセッサは非対称マルチコアアーキテクチャと画期的な性能を特徴とする」 。LSIコーポレーション。2010年2月9日。 ↑ 「中国のIPプロバイダーがPowerファミリーを計画」 . EETimes .
外部リンク 405コア IBM PowerPC 440コア IBM PowerPC 460コア AMCC PowerPC 400ページ