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PowerPC G4は、かつてAppleが第4世代の32ビットPowerPCマイクロプロセッサを指すために使用していた名称です。Appleはこの名称を、かつてMotorolaの一部門であったFreescaleの様々な（ただし密接に関連する）プロセッサモデルに適用しました。MotorolaとFreescaleの社内におけるこのプロセッサファミリーの名称はPowerPC 74xxです。
PowerBook G4やiBook G4といったノートパソコン、 Power Mac G4やPower Mac G4 Cubeといったデスクトップパソコンなど、Macintoshコンピュータはすべてプロセッサ名にちなんで名付けられました。PowerPC G4マイクロプロセッサは、AppleがG5と呼んだPowerPC 970が登場する以前は、 eMac、初代Xserve、初代Mac mini、iMac G4にも使用されていました。
Appleは、 PowerPC G5シリーズのベースとしてIBM製の64ビットPowerPC 970プロセッサを採用した後、デスクトップモデル向けのG4シリーズを完全に廃止しました。G4を搭載した最後のデスクトップモデルはMac miniでした。G4を搭載した最後のポータブルモデルはiBook G4で、これはIntelベースのMacBookに置き換えられました。PowerBook G4はIntelベースのMacBook Proに置き換えられました。
PowerPC G4マイクロプロセッサは、 AmigaOneシリーズやGenesi社のPegasosなど、他のコンピュータシステムでも広く利用されていました。デスクトップコンピュータ以外にも、ルーター、通信スイッチ、画像処理、メディア処理、航空電子機器、軍事用途といった組み込み環境では、 AltiVecテクノロジーとその対称型マルチプロセッシング（SMP ）機能を最大限に活用できるため、PowerPC G4は人気がありました。
PowerPC 7400（コードネーム「Max」）は1999年8月に登場し、「G4」の名称を冠した最初のプロセッサでした。このチップは350～500MHzの速度で動作し、モトローラの0.20μm HiPerMOS6プロセスで製造された1050万個のトランジスタを搭載しています。ダイサイズは 83mm²で、銅配線を採用しています。
モトローラはアップルに最大500MHzの速度の部品を供給すると約束していた が、当初は歩留まりが低すぎた。そのためアップルは宣伝していた500MHz のPower Mac G4モデルを撤回せざるを得なかった。チップの問題が解決されるまで、Power Macシリーズのプロセッサ速度は400、450、500MHzから350、400、450MHz に急遽ダウングレード された。この事件はアップルとモトローラの関係に亀裂を生じさせ、アップルがIBMにモトローラ7400シリーズの生産歩留まりを上げるための支援を求めたと伝えられている。[ 1 ] 500MHz モデルは2000年2月16日に再発売された。
7400の設計の大部分は、モトローラがアップルおよびIBMと緊密に協力して行った。AIMアライアンスの3番目のメンバーであるIBMは、モトローラと共にサマセット設計センターでこのチップを設計したが、当時ベクトル処理ユニットの必要性を感じていなかったため、製造は行わなかった。最終的に、G4アーキテクチャ設計には、モトローラがAltiVecと名付けた128ビットのベクトル処理ユニットが搭載され、アップルのマーケティングでは「Velocity Engine」と呼ばれた。
PowerPC 970 (G5) は、VMX/AltiVec を実装した最初の IBM 製 CPU であり、IBM は、サマセットで Motorola と共同開発した古い 7400 の設計を再利用しました。Xbox 360のXenon CPUも VMX を搭載しており、Microsoft 向けに特別に作成された独自の拡張機能が追加されています。2007年に発表されたPOWER6は、VMX を実装した最初の IBM 製「大型」 CPUです。
AltiVecユニットを搭載した7400マイクロプロセッサは、1サイクルで4ウェイ単精度（32ビット）浮動小数点演算、または16ウェイ8ビット、8ウェイ16ビット、もしくは4ウェイ32ビット整数演算を実行できます。さらに、ベクトル処理ユニットはスーパースカラであり、2つのベクトル演算を同時に実行できます。当時のIntelのx86マイクロプロセッサと比較すると、この機能はAltiVecユニットを活用するように設計されたアプリケーションに大幅なパフォーマンス向上をもたらしました。例としては、エフェクトやトランジションのレンダリングを高速化するためにAltiVecユニットを利用するAdobe Photoshopや、ファイルのインポートと変換をオンザフライで行うためにユニットを利用するAppleのiLifeスイートなどがあります。
さらに、7400は、改良されたキャッシュコヒーレンシプロトコル（MERSI ）と、 604シリーズから一部派生した64ビット浮動小数点演算ユニット（FPU）のおかげで、SPMのサポートが強化されています。603シリーズは32ビットFPUを搭載しており、64ビット浮動小数点演算を実行するのに2クロックサイクルを要していました。
PowerPC G4ファミリーは、PowerPC 600およびPowerPC 7xxファミリーと共通の旧型の60xバスと、より高度なMPXバスという2つのバス技術をサポートしています。60xバスを使用するデバイスは、6xxプロセッサと7xxプロセッサのどちらにも対応できるため、幅広い製品ラインナップと、互換性の問題を最小限に抑えつつ、明確で安価なアップグレードパスを実現できます。7xxおよび7xxxコンピュータ向けのシステムコントローラを製造している企業は主に2社あり、Tundra社のTsi1xxコントローラとMarvell社のDiscoveryコントローラです。
PowerPC 7410「Nitro」は、7400の低消費電力版ですが、 200nmではなく180nmプロセスで製造されています。7400と同様に、トランジスタ数は1050万個です。2001年1月9日にPowerBook G4 に搭載されて初登場しました。
このチップは、キャッシュの全部または半分を、プロセッサの物理アドレス空間にマッピングされた高速な非キャッシュメモリとして使用できる機能を追加した。この機能は、 Mercury Computer Systemsなどの組み込みシステムベンダーによって利用された。
PowerPC 7450「Voyager」/「V'ger」は、G4 プロセッサの唯一の主要な再設計でした。3300 万個のトランジスタを搭載したこのチップは、7400 の実行パイプラインを大幅に拡張し (最小 4 ステージから 7 ステージに)、より高いクロック速度を実現し、命令スループットを向上させ (1 サイクルあたり 2分岐から 3 分岐に)、命令レイテンシの増加を補償し、外部 L2 キャッシュ (最大 2 MB 2 ウェイ セット アソシアティブ、64 ビット データ パス) を統合キャッシュ (256 KB 8 ウェイ セット アソシアティブ、256 ビット データ パス) に置き換え、外部 L3 キャッシュ (最大 2 MB 8 ウェイ セット アソシアティブ、64 ビット データ パス) をサポートし、その他多くのアーキテクチャ上の進歩を特徴としていました。AltiVec ユニットは 7450 で改良されました。 7400/7410 のように 1 サイクルで 1 つのベクトル置換命令と 1 つのベクトル ALU (単純整数、複素整数、浮動小数点) 命令を実行する代わりに、7450 とその後継の Motorola/Freescale 製プロセッサは 2 つの任意のベクトル命令 (置換、単純整数、複素整数、浮動小数点) を同時に実行できます。興味深いことに、V'ger はデュアル コア プロセッサとして設計されましたが、戦略的なコスト削減の決定として、テープ アウトの直前に 2 番目のコアが削除されました。これが史上初のデュアル コアになる可能性がありましたが、その栄誉は現在 POWER4 に与えられています。7450 は 2001 年 1 月 9 日に 733 MHz Power Mac G4とともに発表されました。Motorola は、7455 と同様にコードネーム「Apollo 6」の 7451 を中間リリースしました。初期のAmigaOne XE コンピュータには 7451 プロセッサが搭載されていました。
745xの設計改良により、G4eまたはG4+という愛称が付けられたが、これらは公式な名称ではなかった。
PowerPC 7455「Apollo 6」は2002年1月に発表されました。256ビットのより広いオンチップキャッシュパスを備え、モトローラの0.18μm （180nm ）HiPerMOSプロセスで製造され、銅配線とシリコン・オン・インシュレーター（SOI）が使用されました。これは、Appleコンピュータで初めて1GHzを超えるプロセッサでした。7445は、L3キャッシュインターフェースがない同じチップです。7455は、 AmigaOne XE G4およびデュアル1GHz Power Mac G4（Quicksilver 2002） で使用されています。
PowerPC 7447「Apollo 7」は、7450/55からわずかに改良されており、512 KBのオンチップL2キャッシュを備え、 SOIを使用した130 nmプロセスで製造されているため、消費電力が少なくなっています。トランジスタ数は5800万個です。統合サーマルダイオードと動的周波数スケーリングを導入した7447Aでは、 Freescaleはわずかに高いクロック周波数を実現できました。7447Bは、実質的に7447Aのさらに高い周波数スケーリングであり、公式には最大1.7 GHz、オーバークロック により簡単に最大2.4 GHzのクロックレートを実現しています。[ 2 ] [ 3 ] 7457と7457Aは追加のL3キャッシュインターフェイスを備えており、7455と7450でサポートされていた2MBから最大4MBのL3キャッシュをサポートしています。しかし、Appleが7457(s)の代わりに7447(s)を使用することを選択したため、その周波数スケーリングは停滞しました。7457は、Appleが以前使用していたL3キャッシュ対応の7455の後継機種で、L3キャッシュ対応でした。
Power Mac G4、iMac G4、およびPower Mac G4 Cubeのアップグレードとして7457を提供している企業は、Giga Designs、Sonnet Technology、Daystar Technology（iMac G4のアップグレードにのみ7457を使用）、およびPowerLogixのみです。GenesiのPegasosコンピュータプラットフォームも、Pegasos-II/G4で7447を使用しています。
7457はAmigaOne XE CPUモジュールの修理によく使用されます。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] Eyetechから公式の7457ボードがリリースされたことがないため、7457がインストールされた一部のAmigaOSソフトウェアはAmigaOneをPegasos IIコンピュータと誤認する可能性があります。
PowerPC 7448「Apollo 8」は、2005年6月に開催された第1回フリースケール・テクノロジー・フォーラムで発表されたPowerPC 7447Bの進化版です。改良点は、1MBの L2キャッシュの大型化、200MHzの高速 フロントサイドバス、そして低消費電力（ 1.7GHz動作時18W ）です。90nmプロセスで製造され、 銅配線とSOIを採用しています。
PowerPC 7448のユーザーは以下の通りです。
2004年、フリースケールはG4コアをe600に改名し、汎用CPUからハイエンド組み込みSoCデバイスへと重点を移し、MPC86xxという新しい命名規則を導入した。7448は最後の純粋なG4であり、7段3発行パイプラインと最大16命令のアウトオブオーダー処理が可能な強力な分岐予測ユニットを備えた新しいe600コアの基盤となった。限定的なアウトオブオーダー実行が可能な強化されたAltiVecユニットと1MBの L2キャッシュを搭載している。
このリストは、既知のG4ベースの設計をすべて網羅したものです（新しいコアe600設計は除きます）。画像はイメージであり、実寸大ではありません。