PowerPC的芯酸旧事_处置器_芯片

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PowerPC的起源和辉煌时候

PowerPC是AIM同盟的产物，AIM同盟是指苹果，IBM和摩托罗拉。
在1990年，苹果，IBM和摩托罗拉决定履行一种新的RISC架构处理器，以适应他们未来的新硬件和软件需求。
详细而言的话，IBM须要一种将POWER变成在做事器柜外利用的更广泛的打算产品的办法，摩托罗拉须要高端RISC微处理器才能在RISC市场上竞争，而Apple须要用于个人打算机的CPU，该处理器与68K都可以同时向后兼容。

PowerPC的芯酸旧事_处置器_芯片智能

因此，AIM同盟出身了，这个同盟一贯持续到2005年旁边。
这个所谓的AIM小组的每个成员都做出了贡献：苹果将在其高端mac电脑系列中利用PowerPC，终极取代它从一开始就利用的680 0处理器，并且苹果利用PowerPC CPU有近十年韶光，直到2005年切换到英特尔处理器；IBM为其新的RS/6000商用打算机供应了大部分的架构；摩托罗拉在知道其68K处理器行将破产，而其新的88K系列看起来也不愿定的情形下，将卖力制造芯片。

Power Apple配备了G5 PowerPC CPU（图源：苹果）

PowerPC的根源是IBM 801，它是最早的基于RISC的处理器之一。
在90年代，Power体系构造及其在大众市场上出售的PowerPC处理器被认为是当时英特尔的杀手ers。

1993年，AIM通过以66MHz的初始速率发布32位PowerPC 601揭开了PowerPC的序幕。
601基于IBM的RISC单芯片处理器（RSC），将IBM的POWER架构与摩托罗拉开拓的60x总线结合在一起，可与它们的88000一起利用，601被设计为从POWER架构到PowerPC架构的过渡处理器。
PowerPC 601处理器通过支持大多数PowerPC和POWER指令，在POWER和PowerPC体系构造之间架起了一座桥梁。
PowerPC处理器于1994岁首年月次出货。

第二台PowerPC处理器是603，603与601的设计截然不同。
603在设计时考虑的是低功耗，由于苹果须要为PowerBook系列供应芯片。
但603较小的16K split L1缓存意味着它无法模拟遗留的68K代码，而68K代码构成了苹果操作系统和运用程序根本的很大一部分。
因此，603被降到苹果产品线的最低端。
不过此后发布了直到发布了32K split缓存的微调版本(603e)。
603e在仿照的68K代码上性能更好，因此在PowerBook系列中得到了广泛的运用。

在603e走向市场的同时，604也正在酝酿之中。
604原来是苹果的高端PPC台式机处理器，因此其功率和晶体管预算比603e高得多。
真正使604与其他600系列PPC脱颖而出的另一个成分是设计其更广泛的实行核心。
凭借更大的缓存，更高的调度和发布率，更广泛的实行核心以及更深层次的流水线使RISC性能稳定，604可以轻松地与x86竞争对手保持同步。

诚笃说，有那么一段韶光，PowerPC得到了巨大的成功。
摩托罗拉68000系列芯片是Apple PC以及许多种类和数百万个嵌入式掌握器的核心。
除了苹果之外，索尼的PlayStation3、任天国的Wii、Wii U、GameCube、微软的Xbox 360和3DO M2都利用了PowerPC处理器。

但是PowerPC在打算机领域却没有盛行起来。
除了PowerMacs和一些不有名的桌面机器之外，PowerPC没有多少落脚之地。
后来，摩托罗拉将目光从桌面处理器转向了嵌入式芯片。
IBM(当它还在发卖微处理器的时候)也做了同样的事情，生产了PowerPC 403、405和干系的低端设备。

PowerPC逐渐淡出视线，走向开源的悲哀结局

如今，天下上最快的500台打算机中有13台运行的是Power处理器，PowerPC的遗产仅存在于某些IBM处理器和Freescale(从摩托罗拉剥离出来的芯片公司)的嵌入式处理器中。
然而在辉煌的时候该数字曾经靠近200。
此后，它的主导地位一贯不才降。

2005年，苹果联合创始人史蒂夫·乔布斯宣告苹果将转向英特尔处理器。
当苹果放弃PowerPC时，实在就数量而言，他们并没有失落客岁夜量客户，但他们失落去了最负盛名的客户。
然后游戏机也放弃了PowerPC，而范例的嵌入式系统也放弃了。

在20世纪90年代和21世纪初，授权处理器IP可谓风靡一时，这是实现大规模采取的最可靠路子。
实在从一开始，IBM就仿效了ARM、MIPS、SPARC等架构，走了PowerPC的授权路线。
但是IBM的条款太苛刻了，PowerPC容许证比MIPS或ARM的容许证贵得多。
PowerPC未能在市场遍及很大的缘故原由是开放不敷、IBM的高价授权费。
智好手机时期后，PowerPC 因本钱问题逐渐被边缘化。

据干系宣布，IBM希望保持其容许证持有者的规模较小，以减少内部竞争。
以是，终极统共有近24家公司买了PowerPC的授权容许，这听起来很多，但个中只有少数公司生产了有名的芯片，包括Applied Micro、思科、索尼、意法半导体和东芝。
早前Altera和Xilinx都供应了PowerPC风格的FPGA。
而许多其他被容许方都是初创公司，他们原来希望能能遇上PowerPC的早期浪潮，但可惜PowerPC从未能称霸市场。

据理解，PowerPC 同盟曾进军台湾，但由于苹果的操作系统 Mac OS 和 IBM 的操作系统 OS/2 没有移植到 PowerPC 参考平台（Power PC Reference Platform），软件开拓进度也严重延迟， PowerPC 体系的商业化发展受到严重限定。

后来，财团开始出来支持PowerPC的发展。
先是Power.Org小组成立于2004年，不过现在已经停业。
又由于当时摩尔定律的衰落，须要更强大的系统来支持HPC，人工智能和数据剖析，于是OpenPower于2013年景立。
OpenPower后来被合并到Linux基金会中，与RISC-V和其他一百多个大小项目并存。
通过将所有权转让给Linux Foundation，IBM本色上放弃了对该体系构造或至少其容许版本的掌握。

但是，纵然采纳了精确的商业方法，PowerPC也无法得到大家的青睐。
紧张有两方面缘故原由导致：一部分缘故原由是早期的PowerPC芯片上市韶光较晚，还有一部分缘故原由是英特尔非常长于利用其制造技能来加快其设备的运行速率。
其结果便是PowerPC一系列芯片比同等的x86更贵，但功能却不及X86更弱。

2019年8月，蓝色巨人IBM又决定放弃高价授权费，将引以为傲的PowerPC架构和指令集开源，从此后任何公司都可以免费利用这个架构及干系专利，并生产自己的CPU。
对付ISA来说，这是一个免费的、免版权费的容许证，就像RISC-V和其他开源处理器的容许证一样。
从现在开始，您可以设计自己的PowerPC处理器，而无需先支付高额的容许证用度。

然而，与RISC-V不同的是，它没有现成的IP核供您利用。
IBM已经演示了PowerPC在Xilinx FPGA上的运行，但它在很大程度上只是一个演示，而不是一个商业实现，更多的是所谓的辅导方针。

OpenPower基金会实行董事Hugh Blemings直截了当地说：“ Power架构的未来从未如此光明。
” 买卖兴隆时，您不会将价格降为零。
只管如此，对付Power作为一种体系构造而言，这一举动可能是一个不错的选择。
对付全天下的设计师来说，这是一个不错的选择，由于他们现在有一个主要的新选择要考虑。

从数百万美元的容许证到免费的几年之内。
对付PowerPC及其创建者IBM而言，这无疑是一大悲哀。

PowerPC的中国故事

2005年2月28日，信息家当部软件与集成电路促进中央(CSIP)与飞思卡尔半导体公司(Freescale)联合宣告将在北京共建CSIP-Freescale Linux系统实验室，支持国家软件与集成电路公共做事平台的培植。
在这次互助中，飞思卡尔和第三方互助伙伴将为该实验室供应基于PowerPC处理器的开拓板和事情站。

此后飞思卡尔半导体公司也与清华大学签订过容许授权协议，后者将获权利用飞思卡尔e200z6-z3内核。
飞思卡尔与中国最高学府的携手互助也将成为推进Power架构技能在中国发展步伐的里程碑，同时清华大学也表示，今后会在飞思卡尔e200内核的根本上研发新产品，并为学生供应Power架构技能培训。

前文所提到的Power.org同盟成立之初，除了Freescale、Cadence、Synopsys等电子设计领域的著名厂商外，也有中国企业的身影，上海贝岭股份便是个中一家。
此后苏州国芯、华芯飞也成为该组织的成员。
不过干系的芯片成品并不多，仅苏州国芯有较多的成果。

苏州国芯科技株式会社成立于2001年，2001年在信息家当部辅导下苏州国芯接管摩托罗拉前辈水平的低功耗、高性能32位RISC嵌入式CPU MCore 技能及设计方法，2010年又吸收了IBM较前辈的PowerPC技能。
根据IBM和苏州国芯科技的技能转移协议，IBM赞许将 PowerPC嵌入式CPU的技能转移给中国，这也是IBM第一次将 PowerPC技能正式容许给中国企业利用，并且中国企业可以在此根本上开展创新研究和开拓，技能成果归中国企业所有。

基于PowerPC的指令集和架构开拓高端嵌入式CCore CPU，苏州国芯以此为高出发点，经由多年的开拓与自主创新，公司成功开拓了C0、C200、C300、C400、C2000、C8000、C9000等7个系列43款高性能嵌入式CPU系列。
基于CCore核心已有80多款SoC芯片完成设计，并在SMIC、HHNEC、联电/和舰、宏力和TSMC等工艺线上验证及生产。
基于CCore CPU及设计平台的系列技能广泛运用于在信息安全、智能电网、金融安全、电子政务、工业掌握、办公自动化等领域。
2018年有超过亿颗内嵌 CCore CPU 的 SoC 芯片得到量产运用。

再便是成立于2013年的苏州中晟宏芯信息科技有限公司（下称“中晟宏芯”），其员工紧张来自中科院打算所和IBM，2014年中晟宏芯在工信部电子司和苏州政府的扶持下，加入IBM发起的OpenPOWER基金会，得到IBM POWER CPU的授权，并且得到了IBM、中科院打算所供应的技能支持。
并在2015年6月发布了第一款IBM授权POWER架构的做事器芯片产品CP1。

2016年6月，中晟宏芯宣告又拿到了IBM做事器处理器芯片POWER 8芯片架构和指令系统的永久授权，并可以基于该芯片进行自主创新。
中晟宏芯董事长郑茳此前曾表示，引进Power 8之后，须要结合政府部门哀求和厂商迁移需求重新设计中国自主标准的安全模块。
初期在节制源代码的根本长进修IBM技能，做出可控芯片，后期则在IBM帮助下自主定义芯片构造。
当时IBM做出了很大的让步，为了符合中国政府在安全方面的监管哀求，IBM乃至赞许中晟宏芯可以删除POWER 8的安全模块，改换为国产的安全模块系统。

后记：

回看PowerPC的发展，尤其是在进入海内的这些年，他们扮演了一个非常主要的角色，这是当前包括RISC-V在内的很多架构所不能比拟的。
在本文中，我们只是粗浅谈了一下PowerPC的前世今生。
接下来，我们将对PowerPC的中国发展进行更深入的溯源宣布，欢迎知情者在文章下面留言，为我们的文章供应支持，一起记录下这段永久不应该被磨灭的历史。

免责声明：本文由作者原创。
文章内容系作者个人不雅观点，半导体行业不雅观察转载仅为了传达一种不同的不雅观点，不代表半导体行业不雅观察对该不雅观点赞许或支持，如果有任何异议，欢迎联系半导体行业不雅观察。

本日是《半导体行业不雅观察》为您分享的第2364期内容，欢迎关注。

联发科｜存储｜CMOS｜晶圆｜FPGA｜苹果｜5G｜英伟达｜射频

在芯片界，苹果可以说是最负盛名的客户。
而做苹果的客户可谓是既“瑟瑟颤动”又“无限荣光”的事情。
达则走向顶峰，败则跌落谷底。
苹果近日的换芯操持，不禁让人遐想起2005年的PowerPC。
曾经被当做是英特尔X86的杀手，受到苹果台式机、各种消费类游戏机、网络做事器以及航空航天和国防运用之类的推戴首选的PowerPC处理器，经历过高光时候，但如今，市情上已鲜有它的身影了。
PowerPC发生了什么？又在哪里？你还记得它吗？
PowerPC的起源和辉煌时候
PowerPC是AIM同盟的产物，AIM同盟是指苹果，IBM和摩托罗拉。
在1990年，苹果，IBM和摩托罗拉决定履行一种新的RISC架构处理器，以适应他们未来的新硬件和软件需求。
详细而言的话，IBM须要一种将POWER变成在做事器柜外利用的更广泛的打算产品的办法，摩托罗拉须要高端RISC微处理器才能在RISC市场上竞争，而Apple须要用于个人打算机的CPU，该处理器与68K都可以同时向后兼容。
因此，AIM同盟出身了，这个同盟一贯持续到2005年旁边。
这个所谓的AIM小组的每个成员都做出了贡献：苹果将在其高端mac电脑系列中利用PowerPC，终极取代它从一开始就利用的680 0处理器，并且苹果利用PowerPC CPU有近十年韶光，直到2005年切换到英特尔处理器；IBM为其新的RS/6000商用打算机供应了大部分的架构；摩托罗拉在知道其68K处理器行将破产，而其新的88K系列看起来也不愿定的情形下，将卖力制造芯片。
Power Apple配备了G5 PowerPC CPU（图源：苹果）
PowerPC的根源是IBM 801，它是最早的基于RISC的处理器之一。
在90年代，Power体系构造及其在大众市场上出售的PowerPC处理器被认为是当时英特尔的杀手ers。
1993年，AIM通过以66MHz的初始速率发布32位PowerPC 601揭开了PowerPC的序幕。
601基于IBM的RISC单芯片处理器（RSC），将IBM的POWER架构与摩托罗拉开拓的60x总线结合在一起，可与它们的88000一起利用，601被设计为从POWER架构到PowerPC架构的过渡处理器。
PowerPC 601处理器通过支持大多数PowerPC和POWER指令，在POWER和PowerPC体系构造之间架起了一座桥梁。
PowerPC处理器于1994岁首年月次出货。
第二台PowerPC处理器是603，603与601的设计截然不同。
603在设计时考虑的是低功耗，由于苹果须要为PowerBook系列供应芯片。
但603较小的16K split L1缓存意味着它无法模拟遗留的68K代码，而68K代码构成了苹果操作系统和运用程序根本的很大一部分。
因此，603被降到苹果产品线的最低端。
不过此后发布了直到发布了32K split缓存的微调版本(603e)。
603e在仿照的68K代码上性能更好，因此在PowerBook系列中得到了广泛的运用。
在603e走向市场的同时，604也正在酝酿之中。
604原来是苹果的高端PPC台式机处理器，因此其功率和晶体管预算比603e高得多。
真正使604与其他600系列PPC脱颖而出的另一个成分是设计其更广泛的实行核心。
凭借更大的缓存，更高的调度和发布率，更广泛的实行核心以及更深层次的流水线使RISC性能稳定，604可以轻松地与x86竞争对手保持同步。
诚笃说，有那么一段韶光，PowerPC得到了巨大的成功。
摩托罗拉68000系列芯片是Apple PC以及许多种类和数百万个嵌入式掌握器的核心。
除了苹果之外，索尼的PlayStation3、任天国的Wii、Wii U、GameCube、微软的Xbox 360和3DO M2都利用了PowerPC处理器。
但是PowerPC在打算机领域却没有盛行起来。
除了PowerMacs和一些不有名的桌面机器之外，PowerPC没有多少落脚之地。
后来，摩托罗拉将目光从桌面处理器转向了嵌入式芯片。
IBM(当它还在发卖微处理器的时候)也做了同样的事情，生产了PowerPC 403、405和干系的低端设备。
PowerPC逐渐淡出视线，走向开源的悲哀结局
如今，天下上最快的500台打算机中有13台运行的是Power处理器，PowerPC的遗产仅存在于某些IBM处理器和Freescale(从摩托罗拉剥离出来的芯片公司)的嵌入式处理器中。
然而在辉煌的时候该数字曾经靠近200。
此后，它的主导地位一贯不才降。

2005年，苹果联合创始人史蒂夫·乔布斯宣告苹果将转向英特尔处理器。
当苹果放弃PowerPC时，实在就数量而言，他们并没有失落客岁夜量客户，但他们失落去了最负盛名的客户。
然后游戏机也放弃了PowerPC，而范例的嵌入式系统也放弃了。
在20世纪90年代和21世纪初，授权处理器IP可谓风靡一时，这是实现大规模采取的最可靠路子。
实在从一开始，IBM就仿效了ARM、MIPS、SPARC等架构，走了PowerPC的授权路线。
但是IBM的条款太苛刻了，PowerPC容许证比MIPS或ARM的容许证贵得多。
PowerPC未能在市场遍及很大的缘故原由是开放不敷、IBM的高价授权费。
智好手机时期后，PowerPC 因本钱问题逐渐被边缘化。
据干系宣布，IBM希望保持其容许证持有者的规模较小，以减少内部竞争。
以是，终极统共有近24家公司买了PowerPC的授权容许，这听起来很多，但个中只有少数公司生产了有名的芯片，包括Applied Micro、思科、索尼、意法半导体和东芝。
早前Altera和Xilinx都供应了PowerPC风格的FPGA。
而许多其他被容许方都是初创公司，他们原来希望能能遇上PowerPC的早期浪潮，但可惜PowerPC从未能称霸市场。
据理解，PowerPC 同盟曾进军台湾，但由于苹果的操作系统 Mac OS 和 IBM 的操作系统 OS/2 没有移植到 PowerPC 参考平台（Power PC Reference Platform），软件开拓进度也严重延迟， PowerPC 体系的商业化发展受到严重限定。
后来，财团开始出来支持PowerPC的发展。
先是Power.Org小组成立于2004年，不过现在已经停业。
又由于当时摩尔定律的衰落，须要更强大的系统来支持HPC，人工智能和数据剖析，于是OpenPower于2013年景立。
OpenPower后来被合并到Linux基金会中，与RISC-V和其他一百多个大小项目并存。
通过将所有权转让给Linux Foundation，IBM本色上放弃了对该体系构造或至少其容许版本的掌握。
但是，纵然采纳了精确的商业方法，PowerPC也无法得到大家的青睐。
紧张有两方面缘故原由导致：一部分缘故原由是早期的PowerPC芯片上市韶光较晚，还有一部分缘故原由是英特尔非常长于利用其制造技能来加快其设备的运行速率。
其结果便是PowerPC一系列芯片比同等的x86更贵，但功能却不及X86更弱。
2019年8月，蓝色巨人IBM又决定放弃高价授权费，将引以为傲的PowerPC架构和指令集开源，从此后任何公司都可以免费利用这个架构及干系专利，并生产自己的CPU。
对付ISA来说，这是一个免费的、免版权费的容许证，就像RISC-V和其他开源处理器的容许证一样。
从现在开始，您可以设计自己的PowerPC处理器，而无需先支付高额的容许证用度。
然而，与RISC-V不同的是，它没有现成的IP核供您利用。
IBM已经演示了PowerPC在Xilinx FPGA上的运行，但它在很大程度上只是一个演示，而不是一个商业实现，更多的是所谓的辅导方针。
OpenPower基金会实行董事Hugh Blemings直截了当地说：“ Power架构的未来从未如此光明。
” 买卖兴隆时，您不会将价格降为零。
只管如此，对付Power作为一种体系构造而言，这一举动可能是一个不错的选择。
对付全天下的设计师来说，这是一个不错的选择，由于他们现在有一个主要的新选择要考虑。
从数百万美元的容许证到免费的几年之内。
对付PowerPC及其创建者IBM而言，这无疑是一大悲哀。
PowerPC的中国故事
2005年2月28日，信息家当部软件与集成电路促进中央(CSIP)与飞思卡尔半导体公司(Freescale)联合宣告将在北京共建CSIP-Freescale Linux系统实验室，支持国家软件与集成电路公共做事平台的培植。
在这次互助中，飞思卡尔和第三方互助伙伴将为该实验室供应基于PowerPC处理器的开拓板和事情站。
此后飞思卡尔半导体公司也与清华大学签订过容许授权协议，后者将获权利用飞思卡尔e200z6-z3内核。
飞思卡尔与中国最高学府的携手互助也将成为推进Power架构技能在中国发展步伐的里程碑，同时清华大学也表示，今后会在飞思卡尔e200内核的根本上研发新产品，并为学生供应Power架构技能培训。
前文所提到的Power.org同盟成立之初，除了Freescale、Cadence、Synopsys等电子设计领域的著名厂商外，也有中国企业的身影，上海贝岭股份便是个中一家。
此后苏州国芯、华芯飞也成为该组织的成员。
不过干系的芯片成品并不多，仅苏州国芯有较多的成果。
苏州国芯科技株式会社成立于2001年，2001年在信息家当部辅导下苏州国芯接管摩托罗拉前辈水平的低功耗、高性能32位RISC嵌入式CPU MCore 技能及设计方法，2010年又吸收了IBM较前辈的PowerPC技能。
根据IBM和苏州国芯科技的技能转移协议，IBM赞许将 PowerPC嵌入式CPU的技能转移给中国，这也是IBM第一次将 PowerPC技能正式容许给中国企业利用，并且中国企业可以在此根本上开展创新研究和开拓，技能成果归中国企业所有。
基于PowerPC的指令集和架构开拓高端嵌入式CCore CPU，苏州国芯以此为高出发点，经由多年的开拓与自主创新，公司成功开拓了C0、C200、C300、C400、C2000、C8000、C9000等7个系列43款高性能嵌入式CPU系列。
基于CCore核心已有80多款SoC芯片完成设计，并在SMIC、HHNEC、联电/和舰、宏力和TSMC等工艺线上验证及生产。
基于CCore CPU及设计平台的系列技能广泛运用于在信息安全、智能电网、金融安全、电子政务、工业掌握、办公自动化等领域。
2018年有超过亿颗内嵌 CCore CPU 的 SoC 芯片得到量产运用。
再便是成立于2013年的苏州中晟宏芯信息科技有限公司（下称“中晟宏芯”），其员工紧张来自中科院打算所和IBM，2014年中晟宏芯在工信部电子司和苏州政府的扶持下，加入IBM发起的OpenPOWER基金会，得到IBM POWER CPU的授权，并且得到了IBM、中科院打算所供应的技能支持。
并在2015年6月发布了第一款IBM授权POWER架构的做事器芯片产品CP1。
2016年6月，中晟宏芯宣告又拿到了IBM做事器处理器芯片POWER 8芯片架构和指令系统的永久授权，并可以基于该芯片进行自主创新。
中晟宏芯董事长郑茳此前曾表示，引进Power 8之后，须要结合政府部门哀求和厂商迁移需求重新设计中国自主标准的安全模块。
初期在节制源代码的根本长进修IBM技能，做出可控芯片，后期则在IBM帮助下自主定义芯片构造。
当时IBM做出了很大的让步，为了符合中国政府在安全方面的监管哀求，IBM乃至赞许中晟宏芯可以删除POWER 8的安全模块，改换为国产的安全模块系统。
后记：
回看PowerPC的发展，尤其是在进入海内的这些年，他们扮演了一个非常主要的角色，这是当前包括RISC-V在内的很多架构所不能比拟的。
在本文中，我们只是粗浅谈了一下PowerPC的前世今生。
接下来，我们将对PowerPC的中国发展进行更深入的溯源宣布，欢迎知情者在文章下面留言，为我们的文章供应支持，一起记录下这段永久不应该被磨灭的历史。
免责声明：本文由作者原创。
文章内容系作者个人不雅观点，半导体行业不雅观察转载仅为了传达一种不同的不雅观点，不代表半导体行业不雅观察对该不雅观点赞许或支持，如果有任何异议，欢迎联系半导体行业不雅观察。
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