Остання частина кодового найменування проекту PPC 970 (GP-UL) обізвала «ультра-легкий». GP було кодовим найменуванням процесора POWER 4. Критики звинувачували Apple і IBM в обмані, PPC G5 не був навіть просто «легким», але де обман в GP-UL? Доля PowerPC п'ятого покоління широко відома, всі знають що «не вийшло», що Apple, зневірившись, перейшла на Intel - відображення цих подій у суспільній свідомості прямолінійно і нещадно до полеглих. Мовляв, історія Apple - це історія брехні, дурниці і фантастичної корисливості.
А епопея з PowerPC G5 доводить це. Фігуранти епопеї, протягом двох років (з червня 2003 по червень 2005), «змінювали свідчення» і «виверталися».
Спочатку PowerPC п'ятого покоління обіцяли небо в алмазах і неймовірні досягнення «вже через рік», потім - мало не заважали їх з брудом, стверджуючи що для розвитку однієї одиниці потужності (що це таке?) PowerPC витрачає в 5 разів більше енергії ніж Intel-процесори.
Але все було простіше і банальніше. Потенціал PowerPC G5 не був реалізований і на соту його частину, і розвивалося це покоління не гірше, ніж попередні три, просто ситуація в світі іноді змінюється занадто швидко.
Розробникам PowerPC просто не вистачило часу. У 2005 році Intel працювала над новою архітектурою процесорів (Core), що з'єднувала в собі переваги RISC і CISC, проект був близький до завершення. Тим кого посвятили в подробиці цього проекту стало ясно: у PowerPC, шансів на швидку і легку перемогу немає. Серед присвячених був Стів Джобс.
Якби не Intel Core, поразка PowerPC була б тимчасовою.
IBM, Freescale і P.A. Semi (провідні розробники PowerPC в 2005 році), безсумнівно взяли б реванш. Але у Apple, основного споживача PowerPC в індустрії, саме в 2005 році ні часу, ні бажання, чекати реваншу вже не було. У Apple була альтернатива.
PowerPC 970 - перша презентація
Дата та обставини виникнення проекту GP-UL... невідомі. Зате відомо де і коли про цей проект було заявлено публічно. 15 жовтня 2002 року, в конференц-центрі ім'ям МакЕнері в Сан-Хосе, у другий день мікропроцесорного форуму MPF.
Представив PowerPC 970 співробітник IBM Microelectronics, старший архітектор процесорів PowerPC Пітер Сендон. PowerPC 970 він назвав «першим у новій родині 64-бітних високо-продуктивних PowerPC процесорів».
Походження PowerPC 970 було майже царське: він був розроблений на основі POWER 4, одного з процесорів-важковаговиків, які відмінно зарекомендували себе, для особливо важливих і відповідальних завдань. У його конструкції продуктивність була принесена в жертву надійності, навмисне: в областях його застосування помилка коштувала б занадто дорого, і ця параноя була доречна.
Для PowerPC 970 параноїдальні заходи були надлишкові, в «ультра-легені», порівняно з його предком, процесорі, ніщо не заважало інженерам IBM втиснути педаль газу в підлогу і розігнати їх дітище до немислимих для POWER 4 тактових частот.
У обивательському створенні «легкий» означає «ослаблений», але реальність парадоксальна (це її головна властивість): PowerPC 970 не поступався своєму відповідальному предку майже ні в чому, а за низкою дуже важливих властивостей навіть перевершував його.
Також як POWER 4, PowerPC 970 був «справжнім 64-бітним процесором». 64-бітними були всі його нутрощі: і регістри, і магістралі даних. Більш того, все що пов'язано з AltiVec (векторні модулі процесора) було 128-бітним... Обивателі були в захваті.
Правда, збільшення розрядності не мало ніякого відношення ні до продуктивності, ні до потужності - але міць психологічного ефекту була якою треба. Тим не менш, найголовнішою гідністю POWER 4 і PowerPC 970 була підтримка 32-бітного коду. Тобто, ніяких 32- і 64-бітних режимів або варіантів програм не було потрібно.
З точки зору користувача і прикладного програміста, обидва різновиди програм просто працювали.
Число регістрів вражало уяву: 32 64-бітних целочисельних регістри, 32 64-бітних регістрів для чисел з плаваючою точкою, 32 128-бітних регістри для векторного блоку, і по 48 регістрів кожного з цих типів даних для «перейменування».
8 виконавчих модулів - два для цілочисельних операцій, два для арифметики з плаваючою точкою, два для векторних операцій і два для роботи з пам'яттю (завантаження і вивантаження). Різні конвеєри для різних типів даних, з різним число стадій: від 17 для цілочисельних до 25 для векторних.
Технічними подробицями можна було б зайняти ще кілька сторінок, але замість цього ми просто підіб'ємо підсумок: інженери IBM, у співпраці з Apple (у чому, крім розробки «північного моста», воно полягало з'ясувати я так і не зміг) створили справжнісінький шедевр.
На заводі IBM в штаті Нью-Йорк, гранично автоматизовані і майже безлюдні цехи якого через кілька місяців (на заході Apple) були показані публіці - люблять «яблучники» виробничу тему - незабаром почалося виробництво цих процесорів. До 15 жовтня 2002 року новий процесор існував у декількох дюжинах примірників, а його характеристики повідомлялися в умовному нахиленні.
З фізичної точки зору процесор був чудовим: технологічний процес 0,13 мкм, 8-шарів SOI (КНІ, кремній-на-ізоляторі) на мідній основі, мідні міжз'єднання та інші «смаколики».
PowerPC 970, вторгнення в реальність
На початку століття в індустрії мікропроцесорів йшла запекла війна. За тактові частоти. IBM у ній не брала участі: за лідерство боролися Intel і AMD. Найбільш прямий спосіб збільшити продуктивність процесора - збільшення його тактової частоти.
Шлях цей... згубний і кінцевий, зате простий і ефективний - до пори до часу, та й покупці міцно підсіли на ці числа: 2,5 ГГц, 2.8 ГГц, 3,0 ГГЦ...
Але поява PowerPC 970, які при менших тактових частотах, за рахунок інженерного мистецтва його творців, не поступалися кращим виробам воюючих сторін, не вислизнула від їх уваги. Можливо, саме цей шок прискорив розвиток проекту нової архітектури процесорів Intel, що об'єднували в собі найкраще з RISC і CISC...
Поки все виглядало безхмарно і багатообіцяюче. На WWDC 2003 року Стів представив PowerPC 970 (це торгова марка IBM), він же PowerPC G5 (торгова марка Apple), і перші комп'ютери на основі цього процесора.
Це були потужні настільні Мас'і призначені для професіоналів. В черговий раз Мас'і перевершували «швидкі PC» за всіма мислимими параметрами - в тому числі і за частиною складності системи охолодження.
Новий процесор був «гарячим» не тільки за продуктивністю, але і взагалі.
В ідеальному світі з цим не було б ніяких проблем. Перша мета (швидкий процесор з преміальними характеристиками) була успішно досягнута. Революція здійснилася.
Відтепер, перед інженерами IBM стояли інші першорядні завдання: перейти на процес 90 нанометрів (а в перспективі і на 65), знизити енергоспоживання при тій же або навіть більшій продуктивності, зменшити виділення тепла... У подоланні перешкод на шляху до цих цілей і полягає робота справжнього інженера.
Мабуть, до 2006-2007 року вони могли б і досягти успіху... Але не доля.
У 2003-2004 роки, на думку експертів, Apple переведе на нові і радикально більш потужні PowerPC п'ятого покоління верхню частину її продуктової лінійки, PowerMac і PowerBook (обнадійливі новини від IBM, здавалося, дозволяли сподіватися на це), а в побутових комп'ютерах (eMac, iMac і iBook) будуть використовуватися все більш винайняти...
Як ми сьогодні знаємо, експерти двічі помилилися в цих прогнозах. IBM вдалося знизити тепловіддачу однієї з розроблюваних модифікацій PowerPC 970, але для застосування в портативних комп'ютерах він не підходив: він був занадто ненажерливий для цього, навіть у режимі «sleep».
З «побутовими» настільними комп'ютерами експерти теж промахнулися. iMac G5 все-таки вийшов у світ, і наробив своєю появою багато галасу. Термодинаміка його корпусу теж була нетривіальна, зате про енергоспоживання можна було скромно промовчати.
А законодавець у галузі портативних комп'ютерів протягом двох-трьох років не обурювати спокій новими шедеврами вже не мав жодної можливості. Наслідки проблем однієї єдиної компанії для індустрії процесорів були набагато драматичнішими ніж ці її проблеми...
Продовження слід
Обговорити історію Apple ви можете в нашому Telegram-чаті.