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出版日期:2002-03-11 总期号:1099 本年期号:16

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PowerPC 7400芯片改变网络设备速度

张兵

  刚刚踏入2002年,CPU市场便呈现出一片繁荣景象,一边是Intel的奔腾4处理器超过2.0GHz,达到了2.2GHz;一边是AMD不甘人后,推出了Arthron XP。

  自从电脑诞生的那一天开始,CPU速度迅速提升的问题就随之而来。在短短的20年里,众多品牌的个人电脑厂商倒下去了,可是只有CPU生产厂不但没有倒下,反而更加壮大。对于国内的用户来说,大多数用户所熟悉的CPU品牌,无非是Intel生产的P系列、AMD生产的K系列。

  随着电脑CPU技术的日益成熟,相应的是CPU的速度得到大幅度提升,伴随性能提高的同时,也出现了很多的附加问题,例如:功耗太大,散热不好等。许多CPU厂商提出不少的解决办法,PowerPC 7400芯片在一些方面有自己的独特之处,在一些特别应用中有其优势。下面参数是PowerPC 7400芯片的详细指标(见表1):

  它是由IBM和Motorola共同研制的PowerPC芯片。如果您是一位高级电脑人员,相信您对这款芯片一定十分熟悉。

  PowerPC芯片从1994年正式被运用到个人电脑平台起至今已经有8年的历史了。它当时是作为和Intel为代表的CISC(繁指令集)芯片竞争的。我们现在使用的个人电脑的CPU基本上都是基于繁指令集的。而且,无论芯片厂商如何提高CPU的工作频率,也不能有效地提高实际的运行速度。但PowerPC芯片却能够在不必大幅度提高CPU的主频的同时,大幅度有效地提高运行效率,能够做到这点的原因就是,它使用了另一种CPU的指令集——RISC(简指令集)。

表1

cpu 速度

1ghz

系统总线速度

133mhz

总线界面

64位

l1缓存

64kbytes

l2缓存

片上256kbytes同步缓存

l3缓存

1mb或2mb

功率

全速状态下21w

制造技术

0.13微米的6层铜连接

 

(采用soi绝缘技术)

i/o电压

1.8/2.5 v

cpu核心电压

1.6 v


  Motorola 的PowerPC 7400芯片的出现,可以说是改变了个人电脑的概念,它每秒10亿次的运算速度让普通用户感受到“超级计算机”的威力。PowerPC 7400的设计速度为每秒14亿次,最高为30亿次。PowerPC 7400是在PowerPC 750 的基础上开发的,它最初的设计理念是大幅度提高多媒体和多处理器的处理速度、为大型网络设备提供足够的应对能力。

  PowerPC 7400在指令控制序列部分有8个入口,这意味着减少了附加的执行单元等待的机会。

  目前,PowerPC 7400系列CPU的最高版本为PowerPC7455,产品代号为Apollo(阿波罗),它有着更加出色的性能指标,在全速状态下,耗电量只有21瓦,CPU温度只有摄氏65度。

  PowerPC 7400把原有的8对指令控制序列增加到16对,并且进一步增加了“极速引擎”的数量,从原有的1个增加至4个。极速引擎可以每次处理 128-bit 大小的资料区段,远大于传统处理器较小的 32-bit 或 64-bit 区段。(这就是使用在科学运算超级电脑的128-bit 向量处理技术,差别只在于我们另外再加上了162个指令来加快运算速度。)

  由于PowerPC 7400系列芯片的性能十分强大,因此,它被广泛地应用到大型网络设备中。其代表产品为:CISCO出品的以PowerPC 7450 为基础的路由器、IBM的Power 4系列高端服务器等。对于PowerPC CPU来说,由于早期受到制造因素的限制,因此价格昂贵。目前,随着计算机制造水平的发展,价格已经不再是制约其发展的瓶颈了。相信在不久的将来,以PowerPC芯片为核心的个人电脑将会进入到我们的生活中来。