파워PC 400

PowerPC 400
POWER, PowerPC 및 Power ISA 아키텍처
NXP(이전의 Freescale 및 Motorola)
IBM
IBM/닌텐도
기타
관련 링크
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PowerPC 400 제품군은 Power 기반의 32비트 내장 RISC 프로세서 코어 라인PC 또는 Power ISA 명령 집합 아키텍처.코어는 SoC(System-on-a-chip) 마이크로컨트롤러, 네트워크 어플라이언스, 애플리케이션별 집적회로(ASIC), 현장 프로그램 가능한 게이트 어레이(FPGA)에서 셋톱박스, 저장장치, 슈퍼컴퓨터에 이르기까지 전문화된 애플리케이션에 적합하도록 설계됐다.

응용마이크로회로(AMCC)는 2004년 4월 IBM으로부터 400개 패밀리 코어 관련 자산을 2억2700만달러에 사들였고, 현재는 자체 이름으로 프로세서를 시판하고 있다.IBM은 코어를 중심으로 설계 및 주조 공장 서비스를 제공하면서 코어를 계속 발전시키고 있다.IBM과 Synopsys의 OEM에 의한 라이센스에도 몇 개의 코어를 사용할 수 있다.

변형

이름 파이프라인 단계
파워PC 401 3
파워PC 405 5
파워PC 440 7
파워PC 470 9

파워PC 403

1994년에 도입된 PowerPC 403은 최초의 PowerPC 프로세서 중 하나이다.엄밀히 말하면 임베디드 시장을 겨냥한 첫 번째 것이었다.시대의 다른 PowerPC 프로세서(Power)와 비교PC 601, 전원PC 603 및 전원예를 들어 PC 604), 메모리 관리 유닛(MMU)이나 부동 소수점 유닛(FPU)이 없는 매우 낮은 수준에 있었다.코어는 사용자 지정 칩과 MMU 버전을 포함한 사전 패키지 버전으로 제공되었으며, 속도는 20 ~ 80 MHz이다.

PowerPC 403은 다른 어플라이언스 중에서도 씬 클라이언트, 셋톱 박스, RAID 컨트롤러, 네트워크 스위치 및 프린터에서 사용된다.최초의 TiVo는 54 MHz PowerPC 403GCX를 사용했다.

AMCC는 2004년 IBM으로부터 403의 디자인을 인수했지만, 대신 405 코어와 440 코어에 초점을 맞추면서, 마케팅을 하지 않기로 선택했다.

파워PC 401

403은 인기가 있었지만, 일부 애플리케이션에서는 성능이 너무 높고 비용이 너무 많이 들기 때문에 1996년에 IBM은 베어 본즈 파워를 출시했다.PowerPC 401로 불리는 PC 코어.MMU나 DMA가 없고 2KB 명령과 1KB 데이터 L1 캐시가 있는 3단계 파이프라인을 가지고 있다.설계에는 모두 85,000개의 트랜지스터만 포함되었고 최대 100MHz에서 작동하여 0.1W 이하의 트랜지스터만 그려졌다.셋톱 박스와 통신 스위치에서 프린터와 팩스에 이르기까지 401개의 핵심 범위를 사용하는 애플리케이션.[1][2]

파워PC 405

Dilog DT 550의 IBM STB04500252MHz PowerPC 405 기반 SoC에 의해 구동되는 셋톱 박스.

PowerPC 405는 1998년에 출시되었으며 가격 또는 성능에 민감한 로우엔드 임베디드 시스템 온어칩(SoC) 디자인을 위해 설계되었다.5단 파이프라인, 별도의 16KB 명령 및 데이터 L1 캐시, 확장성을 위한 CoreConnect 버스, 보조 처리 장치(APU) 인터페이스를 갖추고 있으며 400MHz를 초과하는 클럭 속도를 지원한다.405 코어는 Book III-E 규격을 사용하여 Power ISA v.2.03을 준수한다.AMCC와 IBM은 모두 405코어를 이용한 프로세서를 개발하고 마케팅하고 있다.IBM과 Synopsys도 완전한 합성이 가능한 코어를 제공한다.IBM은 PowerPC 405 코어의 사양을 학계와 연구계가 자유롭게 이용할 수 있도록 하는 계획을 발표했다.[3]

파워PC-405 기반 어플리케이션으로는 디지털 카메라, 모뎀, 셋톱박스(IBM의 STB04xxxx[4] 프로세서), 휴대폰, GPS-기기, 프린터, 팩스기, 네트워크 카드, 네트워크 스위치, 서버용 서비스 프로세서 등이 있다.시린x Virtex-II Pro와 Virtex-4 FPGA에는 최대 2개의 405 코어가 사용된다.2004년에 Hifn은 405개의 코어를 사용하는 IBM의 PowerNP 네트워크 프로세서를 구입했다.[5][6][7][8]

플레이스테이션 2
주요 기사:플레이스테이션 2
이후 버전의 PlayStation 2 slim은 이전 모델에서 I/O 프로세서로 사용된 MIPS R3000A를 모방하는 PowerPC 405 칩을 사용했다.[9]
브이드래곤
중국 컬처컴은 리눅스 단말기와 셋톱박스를 구동하는 V-드래곤 프로세서에 405코어를 탑재하고 있다.V-Dragon 프로세서는 CPU에서 직접 한자를 처리하고 생성하는 다국어 문자 생성 엔진(MCMGE)을 포함하고 있다.[10]
APM801xx
AppliedMicro는 PowerPC 405 core에 기반한 칩 제품에 대해 APM801xx라는 새로운 이름으로 일련의 시스템을 가지고 있다.이들은 현재까지 가장 에너지 효율이 높은 전력 아키텍처 제품(2010년 가을)이며, ~1W 또는 0.3W 공회전 시 최대 800MHz의 주파수를 지원한다.네트워킹, 스토리지 및 미디어 장치에 이르기까지 광범위한 애플리케이션을 지원하도록 제작됨.[11]
POWER8 온칩 컨트롤러
POWER8 프로세서는 내장형 온칩 전원 및 열 관리 마이크로컨트롤러(OCC)를 포함하고 있다.OCC는 512KB의 전용 정적 램(SRAM)을 탑재한 PowerPC 405 프로세서를 기반으로 칩 전체를 모니터링한다.[12]

파워PC 440

Apple Xserve의 RAID 카드에서 533MHz AMCC PowerPC 440SPE 프로세서.

1999년에 도입된 파워PC 440은 최초의 파워였다.Power에 대한 Book E 확장을 포함하는 IBM의 PC 코어PC 사양.또한 PowerPC 기반 SoC(System-on-a-chip) 장치 내부의 부품 간 인터페이스가 되도록 설계된 CoreConnect 버스 기술을 포함했다.

별도의 32KB 명령어 및 데이터 L1 캐시가 탑재된 고성능 코어로서 7단계의 무질서 이중현안 파이프라인으로 최대 800MHz, L2 캐시가 최대 256KB까지 속도를 지원한다.노심에는 부동소수점단위(FPU)가 없지만 APU(보조처리장치) 인터페이스를 이용해 포함시킬 수 있는 관련 4단계 FPU가 있다.440 코어는 Book III-E 규격을 사용하여 Power ISA v.2.03을 준수한다.

시린x는 현재 Virtex-5 FXT FPGA에 한두 개의 코어(가족 구성원에 따라 다름)를 통합하고 있다.

AMCC와 IBM은 모두 440코어를 이용한 스탠드 단독 프로세서를 개발하고 마케팅하고 있다.IBM과 Synopsys도 완전 합성 코어를 제공한다.

BRE440 Rad 하드 SOC
브로드 리치 엔지니어링은 IBM 440 합성 코어를 사용하여 다양한 주변장치(이더넷 MAC 2개, PCI, 메모리 컨트롤러, DMA 컨트롤러, EDAC 및 SIO), L1 캐시 32KB, L2 캐시 256KB를 포함하는 방사선 경화 임베디드 SoC를 구축해 왔다.이 장치는 150 nm의 Honeywell HX5000 rad 하드 프로세스를 사용하여 제작되었다.BRE440은 수십 MHz에서 최대 150 MHz에 이르는 클럭 속도로 작동한다.
QCDOC
QCDOC는 양자물리학에서 작지만 극히 계산적으로 까다로운 문제를 해결하기 위해 만들어진 맞춤형 슈퍼컴퓨터다.사용자 정의 440 기반 ASIC를 사용하여 약 10개의 TFLOPS의 최고 성능을 얻는다.
블루진/L
2008년 6월까지 전 세계 500대 슈퍼컴퓨터 1위를 차지한 IBM의 Blue Gene/L 슈퍼컴퓨터를 구동하는 프로세서에 듀얼 440 코어가 사용되며, 2008년에는 거의 500테라FLOPS의 최고 성능을 기록했다.
씨스타
440 코어는 Cray XT3, XT4 및 XT5 슈퍼컴퓨터에도 사용되며, SeaStar2 및 SeaStar2+ 통신 프로세서가 HyperTransport 메모리 인터페이스를 슈퍼컴퓨터 클러스터의 다른 노드로의 라우팅과 밀접하게 결합한다.SeaStar 장치는 HyperTransport를 통해 Opteron 기반 프로세서에 6.4GB/s의 연결을 제공하며(처리 요소, PE를 함께 제작), 이웃한 PE에 대한 6개의 7.6GB/s 링크를 제공한다.SeaStar2+는 9.6GB/s의 노드 내 대역폭과 오류 수정 기능을 제공하여 컴퓨팅 노드 간 경로에서 오류를 차단하는 기능을 제공한다.
AMCC 460
AMCC의 PowerPC 460EX와 460GT는 이름에도 불구하고 440코어를 가진 프로세서다.[13]0.6~1.2GHz에서 사용할 수 있으며 DDR 또는 DDR2 SDRAM, USB 2.0, PCIe, SATA 및 기가비트 이더넷용 통합 컨트롤러가 있다.
타이탄
Essentity는 PowerPC 440 코어 사양을 사용하여 처음부터 AppliedMicro용 티탄 코어를 설계했다.AppliedMicro는 칩 제품에 APM832xx 제품군 고성능 시스템에 타이탄 코어를 사용했지만 이 부품들은 출시되지 않았다.
비르텍스-5 FXT
비르텍스-5 FXT FPGA 제품군에는 최대 2개의 PPC440 코어가 내장돼 있다.임베디드 PPC440은 최대 주파수가 550MHz로, 특수 크로스바 스위치를 통해 주변 FPGA-fabric과 연결돼 Virtex-5 FXT 계열의 임베디드 PPC405에 비해 시스템 성능이 2.6배 이상 향상됐다.
LSI SAS
LSI는 널리 사용되는 SAS2008 변종을 포함하여 다수의 SAS 컨트롤러 칩에 PowerPC 440 코어를 사용한다.[14]
아칼리스 CPU872
아칼리스 CPU872는 CPU테크가 구축한 고도로 전문화된 보안 SoC 칩이다.군사용 애플리케이션과 같은 매우 민감하고 미션 크리티컬한 시스템을 위해 설계되었다.변조 및 역엔지니어링 방지 조항이 있으며, 보안성이 높은 IBM의 Trusted Foundry에서 제조된다.D램, 듀얼 정밀 FPU를 탑재한 듀얼 440 코어, 통신 가속과 보호를 제공하는 보조 컴퓨팅 유닛, 복잡한 알고리즘, 코어 간 동기화를 탑재했다.[15]

파워PC 450

Blue Gene/P 슈퍼 컴퓨터의 처리 코어는 IBM이 설계하고 제조한다.파워PC 440과 매우 유사하지만 구체적인 내용은 거의 공개되지 않는다.

블루진/P
블루진/P 프로세서는 총 13.6기가플롭스에 달하는 850MHz에서 작동하는 4개의 PowerPC 450 코어로 구성되어 있다.IBM은 다른 슈퍼컴퓨터 프로세서에 비해 매우 전력 효율이 높은 설계를 주장하고 있다.[16]

파워PC 460

2006년에 도입된 460 코어는 440 코어와 유사하지만 1.4 GHz에 이르며 멀티 코어 애플리케이션을 염두에 두고 개발되었으며 24개의 추가 DSP(디지털 신호 처리) 지침이 있다.코어는 저전력이지만 성능이 뛰어나도록 설계됐으며 464-H90은 1GHz에서 0.53W만 그릴 것으로 예상된다.460 코어는 Book III-E 규격을 사용하여 Power ISA v.2.03을 준수한다.

  • PowerPC 460S – 완전히 합성된 코어로서 IBM 또는 Synopsys로부터 다른 주조 공장에서 제조 허가를 받을 수 있다.460S는 SMP와 FPU의 유무에 관계없이 L1과 L2 캐시의 다른 양으로 구성할 수 있다.[17]
  • 2006년에 출시된 PowerPC 464-H90 – 90nm의 하드 코어(합성 가능하지 않음)는 IBM과 함께 제조할 수 있는 ASIC 또는 차타드나 삼성의 제조 시설에서 사용자 정의 가능한 코어를 제공할 것이다.
  • 2007년 출시된 PowerPC 464FP-H90은 이중 정밀 부동소단위(FPU)를 추가한 하드코어다.

ApplyMicro

  • PowerPC 460SX와 460GTX는 464-H90 코어를 기반으로 한다.각각 매우 고급 스토리지와 네트워킹 애플리케이션을 대상으로 한다.0.8~1.2GHz로 실행되며, SRAM 스토리지로 2배 향상된 512KB의 L2 캐시, 400MHz 클럭 DDR2 메모리 컨트롤러, 4기가비트 이더넷 컨트롤러, PCIe 컨트롤러, 다양한 애플리케이션별 가속기와 컨트롤러 설비를 갖추고 있다.그것들은 90 nm 공정으로 제조된다.
  • APM82181 – 저장 장치용으로 설계된 0.8–1GHz 464 기반 SoC.DDR2-컨트롤러, 256KB SRAM을 L2 캐시로 구성할 수 있다.PCIe, SATA2, USB2, Gbit 이더넷 및 기타 다양한 I/O 인터페이스와 TCP/IP 오프로드, RAID5 및 암호화 가속기와 같은 가속기
  • APM86190 and APM86290 PACKETpro – codenamed "Mamba", they are single and dual core SoC processors based on the PowerPC 465 core, running at 0.6-1.5 GHz. 32 KB instruction/32 KB data L1 caches and 256 KB L2 cache, DDR3 controller, PCIe, SATA2, USB2, Gbit Ethernet and various other I/O interfaces and accelerators like TCP/IP offloading and a cryptog암호화 키를 위한 비휘발성 스토리지와 안전한 부팅 및 변조 탐지를 위한 랩식 가속기.
  • APM86791 PACKETpro – codenamed "Keelback", it is a single core SoC processor based on the PowerPC 465 core running at 1 GHz with 32 KB instruction/32 KB data L1 caches and 256 KB L2 cache, DDR3 controller, 2x PCIe, 2x SATA2, 2x USB2, 4x Gbit Ethernet.또한 250MHz로 구동되는 ARM Cortex-M3 기반 암호 가속기 Slimpro를 통합해 ROM으로부터 안전한 부팅과 템퍼링 검출이 가능하다.[18][19]

파워PC 470

Power ISA v2.05 Book III-E를 따르는 470개의 내장형 및 사용자 정의 가능한 코어는 IBM이 LSI와 함께 설계하여 2009년 PowerPC 476FP에서 구현하였다.[20]476FP 코어는 32/32 kB L1 캐시, 이중 정수 단위, DSP 명령을 처리하는 이중 정밀 FPU가 가능한 SIMD를 가지고 있다.45nm 제조 공정에서 1.6GHz에서 1.6W를 방출한다.9단계 고장, 5개 이슈 파이프라인 처리 속도 최대 2GHz, PLB6 버스 지원, 최대 1MB L2 캐시 지원, 최대 16개 코어 SMP 구성.

  • LSI Axxia ACP3448 – 1.8GHz, 4×476FP 코어, 코어당 512kB L2 캐시, 칩에 4MB L3 캐시, DDR3 컨트롤러 2배, 2×10Gbit 이더넷, 3× PCIe 및 다양한 네트워크 처리 엔진[21]
  • C*Core C1000 – 소비자[22] 가전용 476FP 기반 임베디드 프로세서 제품군
  • ChinaChip CC2000 – 게임 콘솔용 DSP 및 GPU가 통합된 476FP 기반 프로세서
  • NTC 모듈 1888TKh018 – 항공기 탑재 비디오 및 멀티미디어 처리 시스템용 SoC

참고 항목

참조

  1. ^ 더 파워1996년 9월 Wayback Machine, BYTE에 2006-05-26 PC 보관
  2. ^ 401 기반 셋톱 박스, IBM
  3. ^ "IBM's PowerPC 405 Core Available for Qualified Academic and Research Community". Power.org. Archived from the original on 2007-05-24. Retrieved 2006-11-14.
  4. ^ "STB043xx - STB045xx Set-Top Box Integrated Controllers - IBM Microelectronics".
  5. ^ http://www.hifn.com/uploadedFiles/Company/News_and_Events/Press_Releases/20040105.pdf
  6. ^ PPC405-S Embedded Processor Core 사용자 설명서 Wayback Machine에 보관된 2012-03-01
  7. ^ 하프힐, 톰 R. (1999년 7월 12일)"PowerPC 405GP에는 CoreConnect Bus가 있다."마이크로프로세서 보고서.
  8. ^ 하프힐, 톰 R. (2002년 11월 11일)"IBM PowerPC 405EP 패밀리 확장"마이크로프로세서 보고서.
  9. ^ "IOP/Deckard". PS2 Dev Wiki.
  10. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2007-09-30. Retrieved 2007-09-27.{{cite web}}: CS1 maint: 타이틀로 보관된 사본(링크)
  11. ^ "AppliedMicro APM801xx Energy-Efficient Processor Family Targets 1-Watt Video-Enabled Consumer Devices". Embedded Computing Design. Archived from the original on 2010-05-25. Retrieved 2010-08-16.
  12. ^ Todd Rosedahl (2014-12-20). "OCC Firmware Code is Now Open Source". openpowerfoundation.org. Retrieved 2014-12-27.
  13. ^ "PowerPC 460EX Embedded Processor" (PDF).
  14. ^ "SAS2008 I/O Controller".
  15. ^ "CPU Tech Launches Acalis(R) CPU872 MultiCore PowerPC(R) with Embedded DRAM and Tamper Protection - Business Wire". 28 April 2008.
  16. ^ "IBM News room - 2007-06-26 IBM Triples Performance of World's Fastest, Most Energy-Efficient Supercomputer - United States".
  17. ^ "IBM PowerPC 460 Microprocessor Cores". Archived from the original on 2015-05-30. Retrieved 2008-11-16.
  18. ^ ARM CPU로 APM 프로세서 보호 – Liney 그룹
  19. ^ ARM 코어를 절단된 보안 프로세서에 추가 - EETimes
  20. ^ "IBM News room - 2009-09-15 IBM Announces Highest Performance Embedded Processor for System-on-Chip Designs - United States".
  21. ^ "New Axxia Communication Processor From LSI Features Asymmetric Multicore Architecture and Breakthrough Performance". LSI Corporation. 9 February 2010.
  22. ^ "China IP provider plans Power family". EETimes.

추가 읽기

외부 링크