Introdução da arquitectura IBM PowerPC
Vamos então fazer uma breve introdução da arquitectura em causa e dos termos mais usados.
O PowerPC é um processador de arquitectura RISC (Reduced Instruction Set Computer). A série de processadores PowerPC (Performance Optimization With Enhanced RISC Performance Computing) da IBM é usada em várias áreas da informática, desde servidores e super-computadores a workstations e portateis. É também usada em sistemas embebidos.
É um processador que nasceu da aliança entre três grandes companhias, a Apple, a IBM e a Motorola. Esta aliança chamou-se, mais vulgarmente, a AIM.
Na altura a IBM tinha a sua arquitectura POWER, que se baseava em vários processadores separados. A IBM queria então desenvolver um único processador que tivesse as caracteristicas dos POWER da altura e contactou a Motorola, para os ajudar na tarefa. A Motorola ficaria assim com um novo processador, já que os seus actuais processadores o 88000 e o 68000, também de arquitectura RISC, estavam a ter algumas dificuldades comerciais.
A Apple já era, na altura, uma grande cliente da Motorola e todos os seus computadores estavam equipados com os Motorola 68000. Ao ouvir falar sobre esta nova arquitectura ficou interessada, já que seria baseada na POWER da IBM e formou-se a aliança AIM.
O processador é, então, baseado na POWER da IBM e contem algumas diferenças arquitecturais, mas retem bastantes semelhanças funcionais.
Uma dessas diferenças, a nível físico, é fazerem o núcleo do processador mais pequeno, dando assim espaço para introduzir melhoramentos, como memória cache interna ou unidades lógicas de processamento.
Foi criado, então, o primeiro processador PowerPC que seria comercializado em 1992.
Embora, mesmo com a aliança AIM, a Motorola e a IBM sejam concorrentes e cada um fabrique o seu proprio processador, eles são compativeis entre si, respeitando a aliança e seguindo a especificação PowerPC.
Essa especificação é uma especificação aberta. Ou seja, ao contrário dos outros fabricantes que apenas mostram algumas partes da construção interna dos processadores, a especificação PowerPC está toda documentada, sendo assim possível para qualquer construtor fabricar um processador do tipo PowerPC.
Há então, três grandes familias PowerPC. A série 600, a série 700 e a série 900.
A série 600 foi a primeira arquitectura PowerPC. Pode-se dizer que serviu para abrir caminho a esta nova arquitectura e retem muitas das funcionalidades da arquitectura POWER.
A série 700 tem então mais algumas melhorias e é uma série bastante usada hoje em dia em computadores Apple G3 e G4
Há finalmente a série 900, que apenas começou por apenas ser usada para grandes servidores. O seu poder computacional é elevado, conseguindo processar 200 instruções de uma só vez tendo apenas uma velocidade de relógio de 2Ghz. Actualmente já é utilizado nos computadores G5 da Apple.
O processador 970 é também o processador utilizado nas consolas da próxima geração, empurrando assim o mundo das consolas de jogos para um nível computacional nunca antes imaginável.
Os processadores IBM PowerPC 970 foram apresentados no ano 2002. São construídos usando um processo de 130 nanómetros (nm). Posteriormente os modelos 970FX usaram um processo de contrucção ainda mais reduzido, de 90nm. Ambos têem mais de 58 milhões de transistores.
A IBM está actualmente a desenvolver o modelo 970MP, um processador dual-core fabricado a 90nm inicialmente, mas prevê-se que chegue aos 65nm.
Uma outra série de processadore, irrelevante para este seminário, é a série 400, pensada apenas para handhelds e periféricos portateis.
Porquê, então, a escolha da arquitectura PowerPC para as consolas? É uma arquitectura bastante madura e estável e que tem ainda bastante potêncial. Foi desenvolvida para ser rápida nas operações de virgula flutuante e, talvez o que tenha jogado mais a seu favor, é ter esta capacidade toda de processamento e consumir níveis bastante baixos de energia, fazendo-a ideal para sistemas mais pequenos. Não terá, assim, problemas de sobre-aquecimento em espaços mais pequenos, como é o caso das consolas de jogos.