パワーマックG5

パワーマックG5

アップルパワーマックG5
開発者	アップルコンピュータ株式会社
製品ファミリー	パワーマッキントッシュ
タイプ	デスクトップ
発売日	2003年6月23日
導入価格	1,999米ドル（2023年には3,310米ドルに相当）
製造中止	2006年8月7日
CPU	1.6 – 2.7 GHz PowerPC G5 シングルプロセッサ デュアルプロセッサ、シングルコア デュアルコア デュアルプロセッサ、デュアルコア
前任者	パワーマックG4
後継	マックプロ
関連している	iMac G5 パワーブックG4

Power Mac G5は、Apple Computer社が2003年から2006年にかけてPower Macシリーズの一部として設計、製造、販売したパーソナルコンピュータのシリーズである。発表当時はAppleのMacintoshラインナップの中で最も強力なコンピュータであり、同社では世界初の64ビットデスクトップコンピュータとして販売された。^[1] また、Apple初のアルマイト処理アルミ合金筐体を採用したデスクトップコンピュータでもあり、 PowerPC 970 CPUを採用したAppleのラインナップでわずか3台のコンピュータのうちの1台で、他の2台はiMac G5とXserve G5である。

Power Mac G5は、 MacのIntelプロセッサへの移行の一環として製造中止となり、後継機であるMac Proに取って代わられるまで、3世代にわたってリリースされました。Mac Proは、G5の筐体デザインのバリエーションをさらに7年間維持し、Apple史上最も長く使用されたデザインの1つとなりました。^[2]

2003 年 6 月のワールドワイド デベロッパーズ カンファレンスでスティーブ ジョブズが基調講演を行い、公式に発表されたPower Mac G5 は、同じ筐体でありながら機能とパフォーマンスが異なる 3 つのモデルで発表されました。以前の G4タワーより若干サイズは大きいものの、複雑な冷却システムが必要だったため、G5 タワーの内部には光学ドライブ 1 台とハード ドライブ 2 台しか収容できませんでした。

スティーブ・ジョブズは基調講演で、Power Mac G5 が「12 か月以内」に 3 GHz に到達すると述べていました。しかし、これは実現しませんでした。3 年後、G5 は 2.7 GHz にしか達せず、その後、最高 3 GHz の速度で動作するプロセッサを搭載した Intel XeonベースのMac Proに置き換えられました。

プレゼンテーション中、Apple は、処理ノードとして動作する 1,100 台の Power Mac G5 タワーで構成される、 System Xとして知られるバージニア工科大学のMac OS X コンピュータ クラスタ スーパーコンピュータ(スーパークラスタともいう) も紹介しました。このスーパーコンピュータは、その年のトップ 5 スーパーコンピュータの 1 つになりました。このコンピュータはすぐに解体され、同数のXserve G5ラックマウント サーバで構成される新しいクラスタに置き換えられました。このサーバも、2.3 GHz で動作する G5 チップを使用していました。

PowerPC G5 (製造元のIBMでは PowerPC 970 と呼ばれています) は、IBM の 64 ビットPOWER4マイクロプロセッサに基づいています。Power Mac G5 の発表時に、Apple は IBM との提携を発表しました。この提携により、IBM は引き続き POWER プロセッサの PowerPC バリアントを生産します。IBM の Dr. John E. Kelly によると、「この提携の目的は、Apple と IBM が協力して、Apple の顧客が両方の長所、つまり Apple 社の素晴らしい創造性と IBM 社の素晴らしい技術を享受できるようにすることです。IBM は、これらの大型の 300 mm ウェハーを生産するために、新しい研究所に 30 億ドル以上を投資しました。」ニューヨーク州イースト フィッシュキルにあるこの完全に自動化された施設は、 IBM のより大規模なマイクロエレクトロニクス戦略において重要な位置を占めました。

オリジナルの PowerPC 970 には 5,000 万個のトランジスタがあり、130 nm製造プロセスで IBM CMOS 9S を使用して製造されました。CMOS 9S は、SOI、low-k 誘電体絶縁、銅配線技術を組み合わせたもので、1990 年代半ばに IBM 研究部門で発明されました。その後の「G5」プロセッサの改訂版には、IBM の PowerPC 970FX (90 nm プロセスで同じ基本設計) と PowerPC 970MP (基本的に 1 つのダイに 2 つの 970FX コア) が含まれています。Apple はデュアルコア PowerPC 970MP プロセッサを「G5 Dual」(シングルソケット、デュアルコア構成)、または Power Mac G5 Quad (デュアルソケット、4 コア構成) と呼んでいます。

2006 年の Power Mac G5 ラインは、3 つのデュアルコア PowerPC G5 構成で構成され、HyperTransport を介して内部クロック速度の半分で通信できます。Power Mac G5 の各プロセッサには、プロセッサへのパスとプロセッサから出るパスの 2 つの単方向32 ビットパスがあります。これにより、合計帯域幅は最大 20 GB/秒になります。Power Mac G5 の心臓部であるプロセッサには、最大 216 のインフライト命令を処理できる「スーパースカラー、スーパーパイプライン」実行コアがあり、128 ビット、162 命令のSIMDユニット ( AltiVec ) を使用します。

Pentium Pro以降のすべての最新の 32 ビット x86 プロセッサには物理アドレス拡張(PAE) 機能があり、36 ビットの物理メモリ アドレスを使用して最大 2 ³⁶バイト (64 ギガバイト) の物理メモリをアドレス指定できます。一方、PowerPC 970 プロセッサは、2 ⁴²バイト (4テラバイト) の物理メモリと 2 ⁶⁴バイト (16エクサバイト) の仮想メモリをアドレス指定できます。64ビットプロセッサ (および 42 ビットMMU )により、Power Mac G5 の最終リビジョンは、8 つのメモリ スロットを使用して 16 GB のデュアル チャネル DDR2 PC4200 RAM を保持でき、 ECCメモリをサポートします。

• 2003 年 6 月: シングル 1.6、シングル 1.8、デュアル 2.0 GHz の速度で最初のリリース。
• 2003 年 11 月: シングル 1.8 GHz がデュアル 1.8 に置き換えられ、シングル 1.6 GHz の価格が引き下げられました。
• 2004 年 6 月: 90 nm Dual 1.8、Dual 2.0、Dual 2.5 GHz が以前のすべてのモデルに取って代わりました。2.5 GHz モデルは、標準で液体冷却機能を備えた最初の主要 PC として注目されました。
• 2004 年 10 月: iMac G5のアーキテクチャ (U3lite および Shasta チップ)をベースにした、より低速の 600 MHz HyperTransport PCI バスを搭載した新しい Single 1.8 が再導入されました。Apple によるこのマシンの正式名称は「Power Mac G5 (Late 2004)」です。
• 2005 年 4 月: CPU 速度が向上: Dual 2.5 GHz → Dual 2.7 GHz (PCI-X、LC )、Dual 2.0 GHz → Dual 2.3 GHz (PCI-X)、Dual 1.8 GHz → Dual 2.0 GHz (PCI)。新たに導入された機能は、ライン全体に 16 倍速デュアルレイヤー SuperDrive が搭載され、上位モデルではストレージが最大 800 GB に増加したことです。1.8 GHz シングルは変更されませんでした。
• 2005年6月～7月: シングル1.8モデルは米国および欧州で販売終了となりました。
• 2005年10月: デュアルコアプロセッサに移行: Dual 2.0GHz → DC 2.0GHz、Dual 2.3GHz → DC 2.3GHz、Dual 2.7GHz → Dual DC 2.5GHz (4つのCPU実行コアとより信頼性の高い[要出典^{]液体冷却} を備えたQuad Power Mac G5と呼ばれています)、すべてDDR2メモリとPCI-Xの代わりにPCI Express拡張機能を備えています。^{[3] [4] [5]}旧PCI-X、Dual 2.7GHzモデルはしばらく販売されていましたが、低速のシングルコアモデルは直ちに製造中止になりました。
• 2006 年 8 月: Power Mac が Intel の後継機であるMac Proに置き換えられました。

Appleによれば、これらのモデルはすべて廃止されているとのことだ。^{[a] [6]}

デュアルプロセッサG5コンピュータの初期バージョンにはノイズの問題がありました。最初の問題はグラウンドループベースの干渉^[13]で、アナログオーディオ出力にノイズが漏れることがあります。このバグはRev. B G5で修正されました。

2 つ目のノイズ問題は「チリチリ」という音から発生し、これは電力消費の変動によって引き起こされることがあります。たとえば、Exposé を使用すると、短いチリチリという音がします。^[14]広く普及している回避策は、Apple のCHUD Tools を使用して CPU の「ナップ」機能を無効にすることですが、これは Apple によって推奨されていませんでした。このノイズ問題は、G5 のデュアル コア世代が製造されるまで修正されませんでしたが、「2004 年後半」モデルには影響しませんでした (少なくとも報告はありません)。電力消費の変動は、後にシングル コア プロセッサに電力管理機能がないことが原因であることが判明しました。^[15] Apple は最終的に、チリチリというバグ情報をサポート サイトに掲載しました。^[16]

騒音問題によって影響を受けたコンピューターの動作が妨げられることはなかったものの、オーディオの専門家や愛好家にとっては問題であり、特に、耳の肥えたリスナーのために機械的に静音になるように特別に設計された液冷モデルにとっては問題でした。

シングル プロセッサの G5 に共通する問題は、8 つの RAM スロットすべてを接続するロジック ボードにハンダ付けされた金属プレートが周期的に膨張したり収縮したりすることです。最終的には、コンピューターが RAM を検出できなくなり、起動しなくなる可能性があります。この問題の解決には、プレートをハンダ付けし直すか、ロジック ボードの反対側をヒート ガンで熱にさらす方法があります。後者のオプションは、ハンダ付けもコンピューターからのロジック ボードの取り外しも必要ないため、はるかに簡単です。

2.5GHzおよび2.7GHzデュアルプロセッサモデルと2.5GHzクアッドプロセッサモデルはすべて、ラジエーター、冷却ポンプ、プロセッサにボルトで固定された熱交換器で構成される液体冷却システムを備えていた。冷却システムは、ゼネラルモーターズの元ハリソンラジエーター部門であるデルファイオートモーティブ社によって製造された。これはアップルにとって大胆な一歩であり、非常に高速なプロセッサの使用を可能にして、パフォーマンスと信頼性の両方でアップルに有利になるはずだったが、このシステムは冷却剤が漏れやすいことが判明し、通常の自動車用冷却剤よりも腐食性の高いGMデックスクール冷却剤を使用していたことで事態は悪化した。^[17]漏れがすぐに発見されなければ、プロセッサやロジックボードが破損し、アルミニウムケース自体が腐食する可能性もあった。機械の中や下に緑色の冷却剤の滴が落ちることで漏れを検出できることもあったが、多くの^[不明瞭]機械では漏れが非常にわずかであるため、コンピュータ全体を分解しなければ検出することはほとんど不可能であった。後期モデル（2.7GHzのみ）には、より信頼性の高いパナソニックの液体冷却システムが搭載されました。 ^[17]

液体冷却システムは、通常ヒートシンクが入るケース内に収まるため、液体冷却バージョンと空冷バージョンを簡単に区別することはできませんが、ほとんどの（すべてではない）液体^{冷却マシンには、漏れ}の可能性を警告するステッカーが内側に貼られています。^[要出典]

PA SemiがPWRficientプロセッサの予備的な生産計画を発表したとき^[18]、 Appleがプロフェッショナル向けパーソナルコンピュータのラインにそれを採用する準備をしているという噂が絶えなかった^{[19] 。}

2006年、The RegisterはPA SemiがAppleと緊密な関係を築き、その結果PA SemiがAppleのパーソナルコンピュータのノートブックライン、そしておそらくデスクトップ向けのプロセッサチップを速やかに提供することになるだろうと報じた。 ^[20] 2006年になっても、AppleはG5プロセッサのラップトップバージョンを持っていなかった。パーソナルコンピュータを動かすプロセッサは、PA Semiが予備的に提案したプロセッサ、PWRficient 1682M (PA6T-1682M)だった。2006年第3四半期に試作用にサンプル出荷されるバージョンは、2GHzのデュアルコアCPUで、2つのDDR2メモリコントローラ、2MBのL2キャッシュ、8つのPCI Expressレーンのサポートを備えていた。サンプル出荷されたチップは、通常の負荷で9～31Wを放出するIntelのCore Duoよりも発熱量が低い。

The Register の記事によると、PA Semi の幹部は Apple との契約獲得はほぼ確実だと信じており、CEO のDan Dobberpuhl はApple が Intel への移行をほのめかしたのは単なる説得戦術だと考えていた。当時、両社は PWRficient ソフトウェアのために働いていた。

より互換性のあるアーキテクチャの利点があったにもかかわらず、Appleは「ワットあたりのパフォーマンス」を理由に公式にはIntelアーキテクチャに移行した。しかし、PA Semiは2007年まで低電力マルチコア製品を量産することができず、PA Semiが新興企業であったことも相まって、Power Macコンピュータの開発に決定的な打撃を与えたようだ。しかし、AppleがIntelプロセッサに切り替えたのは、パフォーマンスの向上が常に遅れることに耐えられなくなったため、^[21] Windowsとのネイティブ互換性を望んだため、あるいはビジネスの焦点をデスクトップコンピューティングからiPod（そしてその後iOS ）開発に移すというAppleの戦略のためだったという憶測もある。

Appleは2008年にPA Semiを買収し、^[22] PA Semiのエンジニアリングリソースを使用してiPhone、iPod Touch、iPad、Apple TVの製品ライン向けのARM CPUを開発しました。そして、 2020年にこれらの設計がMacのIntelチップに取って代わることで、最終的に完全な軌道に戻りました。 ^[23]

PA6T-1682M プロセッサは、後にAmigaOne X1000パーソナル コンピュータで使用されるようになりました。

• CPU タイプ別にグループ化された Macintosh モデルのリスト

Wikimedia Commons には、Power Mac G5に関連するメディアがあります。

• Ars Technica: PowerPC 970 の内部
• Ars Technica: PowerPC 970 の概要
• Ars Technica レビュー: Power Mac G5 Dual 2.5 GHz
• Forevermac.com: Power Mac G5 クアッドコア 2.5 GHz