PowerPC 関係のページ

◆ 他のホームページは Google で検索して下さい、弊社のページはそれぞれのボタン、又はリンク先をクリックして下さい。

 http://www.google.co.jp

新しいアーキテクャーのCPU
仮想マシン Cell Processor
BeOSがCell Processorに最適
Cellプロセッサー
CellノートPC
次期はPS3はLinux PC
120mWのPowerPC 405
デュアルコアPowerPC( MPC8641D)
PowerPC 440/700MHzのスパコン
進化するPowerPC
やはりPowerPCは高性能
MPP方式マルチCPU
マルチコアPowerPC搭載FPGA
PowerPC版Linux PDA
PowerPCスパーコンピュータ
PowerPC 970がスパーコン第3位
進化するPowerPC
低消費電力PowerPC 970FX
PowerPC 970 ( G5 ) / 2.5GHz
PowerPC 980 & PowerPC 990 ?
次期マルチコアPowerPC 980 ?
PowerPC G4 ( MPC-7457 / 1.3GHz )
PowerPC G4 ( XPC-7457 / 1.3GHz )
PowerPC 750GX & PowerPC 750VX
疎結合マルチプロセッサ
PowerPC G4+ロードマップ
PowerPC G4 ( MPC-7447A / 1.5GHz )
PowerPC ( e600 2GHz / e700 3GHz )

 リンクページ

弊社の製品一覧
弊社のソフト関係
ハードとファームウェア関係
マルチ・プロセッサ自動制御装置
自動制御システム開発
生産&治具システム開発
計測自動制御装置
PID 自動御制ボード
腕時計サイズ制御ボード
ZigBee無線計測制御ボード
測画像処理制御ボード
ロボット制御ボード & ソフト
コイン・サイズのマイコンボード
マルチCPU高精度データロガー装置
タッチスクリーン&タブレット計測
スマートフォン無線計測ソフト

 他リンクページ

量子コンピュータと自動制御
人工知能・組み込み制御と自動制御
デジタル制御やDCS制御のページ
Linux&FreeBSDでのSCADA,HMI
SoftPLC & LinuxPLC
制御関係コンピュータのページ
実践的な制御の基礎
自動制御装置用SH-2 ボード
PowerPC関係のページ
MacOS Xのソフト開発環境関係ページ
MacOS X でのH8&SHソフト開発環境
H8S/2238組込み計測装置開発
MacOS XでのVerilogHDL & VHDL開発
制御システムエンジニア・マイコン集い
自動制御システム・自動制御装置
OS関係& Trusted OSのページ
PC & PDA用CPU 関係
PDA (Palm)関係
組み込みMPU 関係のページ
組み込みマルチ・コア関係のページ
おもちゃマイコンのページ
クラスター 関係のページ
CPU Board & マルチCPUボード関係
Linux関係のページ
MacOS X & X serve 関係
OS関係& Trusted OSのページ
マイクロカーネルMach &RT-Mach
BeOS関係のページ
トップページ

 自動制御システム構築や制御ネットワーク構築などで困っておられましたら是非とも弊社にご連絡下さればご相談は無料で受け付けております。

 

E-Mail :こちらをクリックして下さい。

 弊社では、自動制御システムのハードとソフト関係で約32年の経験があります。

 このページについて皆様からのご意見、或いはご要望などがありましたら、是非下記へメールでご連絡下さい。

 

   トップページへ戻り

 IBM社がニューPowerPCを開発中  '09.07.28

 米IBM社はゲーム機用のニューPowerPC を開発中だそうです。次期PS-4 ? と次期 Wii ? 用のPowerPCチップのようであり、どのようなPowerPCか楽しみです。当然 、4 コアでなければ・・・、PS-3
とWiiはLinuxが稼働するので、単なるゲーム機ではなく他の利用も可能です。


◆ FPGA やビデオチップGPUは高性能 '08.03.15

 最近のFPGAやビデオ・アクセラレータのGPUは高性能である。FPGAでは、Virtex-5のDSP性能が550MHzのクロックでなんと350GMAC/sの性能である。某PC用のCPUは2〜3GHz程度のクロックでは性能が限界に達しており、350GMAC/sの性能をたたき出すのは無理であろう・・・。

 NVIDIAのビデオ・グラフィックス・チップのGeForce 8800はストリーミング・プロセッサ・コア(SP)/1.5GHzが128個、メモリ・バスが384bits/2.16GHzであり、PC用Core 2 Duoなど 2コア程度では性能的にも限界であり、古いアーキテクチャーx86コードをマルチ・スレッドで数個のコアにソフトでスレッドを振り分けるのでは限界であろう。ハード・ウェアーである程度処理する新しいアーキテクチャーに移行しなければならない時期である。

 PC用Core 2 Duoなどは、クロック周波数を上げると消費電力が増大するため、クロックを上げる事には限界となっており、苦肉の策で二次キャシュ・メモリの容量を大きくしただけであり、性能向上には期待できない。ビデオ・アクセラレータのGPUにx86コードのエミュレーションがあればPC用CPUが不要となるのでは・・・。


◆ 45nm製造のCELLプロセッサー '08.02.08

 IBM社が45nmプロセスで製造するCELLプロセッサーを発表した。なんと、コア数が一挙に34個であり、従来の9個のコア版もあるようです。そのクロック周波数は6GHzに達する。消費電力は90nm版よりも半分となるそうである。

 34コア版のCELLプロセッサーはPPEコアが2個、SPEコアが32個であるから、その性能は一挙に4倍以上となり、CPUチップ1個で 1 T(テラ)FLOP/s以上の性能となることでしょう。


◆ 32nm製造の PowerPCチップ '08.02.05

 昨年、IBMがPowerPCやCELLプロセッサーを32nmプロセスで製造することを発表したが、今年度にはそのチップが発表されるであろうか・・・。どのようなチップとなるのか楽しみである。CELLプロセッサーの時のようなインパクトがあればよいが・・・。世界中を驚かせるようなニューPowerPCを開発してほしいものである。


◆ Dual-Core PowerPCの高性能ボード   '07.11.18

 デュアル・プロセッサ ( PA6T-1682 ) x 8個搭載のPowerPCボードXCalibur1411はこちらのページです。


◆ CELLプロセッサの驚異的な性能   '07.02.03

 他のサイトのLapackベンチマークテストによれば、CELL 3.2GHzはPeakで205GFLOP/s、平均でも140GFLOP/sの性能をたたき出している。凄い性能である。Pentium-IV(4) 3.4GHzは5〜11GFLOP/s程度である。CELLのPPU単体でも21GFLOP/s、SPU単体で15GFLOP/と高い性能である。

 最新のCore 2 Duo 2.66GHzのLapackベンチマークテストでは1〜3GFLOP/s程度である。ピークでも8GFLOP/sであり、Lapackベンチマークはメモリアクセスが頻繁に発生するため共有キャシュではその性能を発揮できないようである。

 米Apple社の発表によると最新Intel クァッド・コア ( Quad Core ) Xeon5355 2.66GHzを2個搭載して、8個コアの試作Macをベンチマークテスト実施結果では、2個コア x 2に対しかずか1.1〜1.2倍程度であるそうである。やはり、1個の8MB共有キャシュメモリを4個のコアが同時にアクセスできないので、必ず、1個のコアがアクセス中は他のコアが待たされる。限界か・・・。

 CELLは凄い。CELL搭載のLinux PCをどこかのメーカが発売してほしいなあ・・・。CELLを活用したければプレーステーション 3 ( PS3 ) ボードを外して活用する手もある。

 アクセス( ACCESS Systems ) 社 はPalmSourceを買収し、BeOSのソース・コードを手に入れているであろうから、CELLに移植し発売してほしいものである。


▼ 低消費電力のマルチコアPowerPC '06.02.12

 昨年10月に米P. A. Semi社が発表した低消費電力のマルチコアで64bits PowerPC 970互換であるPWRficient PA6T-1682Mプロセッサは今年度の出荷の予定であり、そのスペックにはビックリです。2GHzのデュアル・コア ( PA6T ) でL2キャッシュが2Mバイト、2個のDDR2コントローラ、I/Oサブシステムは8個のPCI Expressコントローラ、2個の10ギガビットイーサネットコントローラ、4個のギガビットイーサネットコントローラ, UART, SMBusなどを内蔵する。

->

 65nmプロセス製造で製造されるようであり、その消費電力は2GHzで約13W、1GHzで約6WとMPC8641Dよりも低消費電力であり、シングルコアは半分程度である。4個と8個のマルチ・コアのPWRficientプロセッサも計画中とのことである。

 PA6Tプロセッサのシリーズには、デュアル・コアの1.5/2GHzでは、1682M, 1672M, 1662M, 1632Mとシングル・コアの1381M, 1371M,1361E, 1331Eがある。コアはIBM社とライセンス契約しており、もちろんSIMD ( VMX ) も実装する。


▼ Cell 開発ツールソフトを公開  '06.03.19

 CellプロセッサでのLinuxのシステムを普及させるためにIBM社などが積極的であり、Cellプロセッサの並列プログラミング・開発ツールソフトを公開している。


◆ BeOSがCell プロセッサに最適 '06.03.19

 BeOSのカーネルはコンパクトであり、WindowsやMacOS Xのように巨大化したカーネルと比較しても現存するカーネルでは最も進化したオブジェクト指向でありマルチスレッド化されたカーネルである。
 BeOSマイクロ・カーネルは元々マルチメディアOS用に開発されており、先進的なスレッド・スケジューラとマルチスレッドであるためCell Prcessorであれば、その性能を最大限に引き出すことが可能であろう。


▼ Cell ProcessorはBeOSだ '06.03.19

 Cellプロセッサ用のOSはBeOSであり、ベストマッチングである。BeOSのカーネルはコンパクトであるためCell のPPEとSPEに最適であろう。LinuxよりもBeOSはもともとマルチCPU用に開発されている。BeOSはPowerPCかCell Prcessorで復活だのページはこちら


▼ やはりPowerPCは高性能であった '06.02.25

 やはりIntel Coreは早くなかった。
 geekpatrolのベンチマークテストは、妥当な値である。PowerPC G5がCore Duoよりも劣っているのはキャシュメモリ関係の整数演算だけであり、Core Duoはキャシュメモリ容量が大きいので当然である。浮動点演算性能やメモリデータ転送はPowerMac G5 2.5GHz Quadが高性能である。意外なのはPentium4 2.4GHzやAthlon 64 2.2GHzの性能が低いことであり、Core DuoはやっとPowerPC G5と同等な性能となったことである。
 要約すればCore DuoはPentium4よりも約2倍の性能となりPowerPC G5と同程度の性能となったのである。つまり、Pentium4の性能が低かったのである。


▼ やはりIntel CPU は早くない '06.02.07

 やはり米Apple Computer社のベンチマークテストの発表には疑問があった。
 MacWaldの発表では、PowerPC G5 iMacに対しIntel iMacはアプリケーション・ソフトでのベンチマークは1.1〜1.8倍、平均1.5倍程度であり、デュアルコアの分だけの性能向上と妥当な数値である。またマルチコアに対応したMandelbrot330によるiMac Intel 簡易ベンチマークでは、PowerMac G5 2.5GHz QuadはIntel iMac 2GHzよりも約2倍の性能であり妥当な数値である。

 Mandelbrot330によるベンチマークでは、Pentium4( Northwood ) 3GHzの性能はPowerPC G4 1.5GHzの同等の性能と低いのである。最新のCore Duo(Yonah/T2300, T2400, T2500)ではかなり改善され、やっとPowerPC G4なみとなったのである。やはりPowerPC G4は早かったのである。


▼ CellプロセッサーノートPC '06.02.07

 Cell Processor 2GHz程度の軽量ノートPCであれば充分な性能であり、望むユーザが多いと思いますが、ヨーロッパでも、脱Windowsの動きもあり、Windowsの独占状態もそろそろ終わりとなってもよいのではないのでしょうか・・・。

 Cellの消費電力は2GHzで10〜15W程度であり、PowerBook G6/2GHzの製造が可能なはずであった。


▼ 次期PS3はLinux PC  '06.02.12

 次期プレィステーション 3( PS3 )では仮想マシンのVMM技術のCell OSでLinuxが稼動するので、単なるケームマシンではなく、スパコンのPCとも言える。HDDやUSB,CD-ROM,DVD なども使用できるので、キーボードとLCDディスプレィを接続すればスパコンのLinux PCとなるのである。


▼ デュアルコアのPowerPC  '06.01.11

 65nmプロセス製造のデュアルコアPowerPCがなかなか発表されない、Intel社のCore Dualに先を越されてしまった。大変残念でなりません。 PowerPC がゲーム専用CPUになってほしくないものである。

 遂に米Apple Computer社もIntel Core Dual CPU搭載MacBookProとiMacを発売してしまった。それも性能がPowerPC G4のPowerBook G4やPower G5のiMacよりも2〜4倍の性能と言う発表はやりすぎである。実際にはMacOS XのWindow表示処理はビデオ・チップのGPUに依存しており、デュアルGPUやGPUクロック・アップ、メモリバスのクロック・アップなど相乗効果が大なのであるが、PowerPCの性能が低いのではないのである。

 もう、米Apple Computer社には、期待できないので、Linuxが動くデュアルコアのPowerPC 970MP低消費電力版のノートPCをIBMがみずから発表して頂きたいものである。高性能である必要性はなく、重さ1kg程度の軽量タイプでクロック1.5GHzもあれば充分な性能である。

 PowerPC 970MP低消費電力版は、1.8GHzで20W弱程度であり、一つのコアを休止させると10WとノートPCに実装できる。PowerPC 970MP搭載PowerBook G5も製造可能であった。


▼ Cellプロセッサー( PowerPC xxx ? ) '05.03.13

 PowerPC 970と互換性のコードネームCellが平成17年2月7日に発表されました。その性能には驚かされます。クロック4GHz以上、その性能は256GFLOPSである。

  PowerPCと命令セットで互換性があり内部のアーキテクチャは9個のマルチ・コア相当と別物である。現在のCPUの約10倍近い性能を発揮しそうです。ただしCell本来の性能を発揮させるためにはオブジェクト・コードをデータ処理Synergistic Processing Element(SPE)コアに最適化させる必要があるようである。

 従来のPowerPCオブジェクト・コードでは、互換性のPower Processor Element (PPE)コアでどれだけ性能が上がるかは不明である。詳細は下記のとおりである。

 Cellの開発環境は組み込み向けグラフィックスAPIであるOpenGL ES 2.0とnVIDIA社Cg Compiler & Cg Toolkitを使用してマルチコアのSPEに最適化するプログラミングが可能になりそうである。

CPUクロック 4.0GHZ〜4.5GHZ
64bits CPU
PowerPC 970
互換PPE
コア x 1個
1 Power Processor
Element
 (PPE) x 1個
2 1次キャッシュ
  32KB x 2
3 2次キャッシュ
  512KB
4 2way Multi
  Threading
5 10スレッドを
  並列に実行
RISCコア
SPE x 8個

PPEコア上で
SIMD
(AltiVec互換)
処理可能

ベクタ演算
機能(VMX)

1 Synergistic
  Processing
  Element(SPE)
  x 8個
2 スクラッチ
  パッドメモリ
  256KBのLocal
  Store(LS)
  x 8個
3 1サイクルで
  768bitsの転送
  DMAエンジン
4 4要素ベクトルを
  4個同時に演算で
  きる最大16Way
5 複数個による
  多段パイプ
  ライン処理
6 128bitsの
  レジスター128個
EIBバス 1サイクル当り
192bits x 4本
リングバス接続
XDR DRAM
I/F
メモリ帯域は
25.6GB/sec
I/Oインター
フェース
1 FlexIOプロ
  セッサバス
2 BIC : 96bitsバス
3 76.8GB/sec
  の帯域
4 下り56bitsで
  44.8GB/sec
5 上り40bitsで
  32GB/sec
製造ブロセス 90nm
ダイサイズ 10 x 20 mm
トランジスタ
約2億3400万個
SMP対応 複数個のCellチップ
接続可
複数動作
マルチ
OS対応
Linux, MacOS X ?,
他のOS
消費電力 15W 程度 at 2GHz
  ?
25W 程度 at 3GHz
  ?
50W ? 程度 at 4GHz
 ?
10個のデジタル
 熱センサを
 搭載しチップ
 温度を制御。

 SPEコアはたんなるSIMDのベクトル演算だけではなく、独立して動作するRISCコアである。ぞれぞれのSPEコアはElement Interconnect Bus(EIB)のバスを経由してデータの受け渡しが可能であり、つまり8個マルチ・コアと同等に動作するのです。

 PPEはOSや従来のアプリケーション・コードを実行するためコアであり、SPEはシンプルなアーキテクチャのStream Processing型128bitsデータ処理タイプのコアである。ベクトル演算命令以外に分岐命令や論理基本演算、比較、ビット操作等の命令実行ユニットを実装しておりスレッドの切り替えが少ないCellのカプセル化された256KB以内のプログラム + データを実行するバーチャル・マシンようにプログラムし実行することでその性能が現状PC用のCPUの性能を遥かに凌駕する。

 PPEコアをPowerPC以外の別のアーキテクチャとしたチップでもランタイム・エンジンでCellのカプセル化されたプログラム + データを実行する。又、将来はネットワーク上のCellプロセッサもCellのカプセル化されたプログラム + データを実行可能となるらしい。グリッドコンピューティング的な技術も取り入れているようであり従来のコンピュータ技術からかなり進歩していると言えます。

 Cellは組み込みCPUチップとしても利用価値がありそうである。PPEコアでランタイム・オブジェクトを実行し、SPEコアでコンパクトなスクリプト・オブジェクトを実行すれば、コンパイラーなしで高速なインタープリンター言語の制御ボードなどに応用できそうである。

 PPEコアはPowerPC 970と命令セットで互換性であり当然SMP対応であるから複数のCellプロセッサをFlexIOプロセッサバスで2〜8個接続すれば18〜72個のマルチCPUのサーバやPCのマシンを製造できることになり、従来のソフトをCellプロセッサに最適化すればその性能は計り知れない。

 次期65nmプロセス製造のCellでは、PPE x 1 & SPE x 8を4個搭載したチップも製造されそうであり、ワンチップで36個のマルチ・コアとなることでしょう・・・。


 PowerPC搭載スパーコンピュータ・・・ '03/04/13

 米IBM社がBlue Gene / Lを発表 、ASCI ( Accelerated Stractegic Computing Initiative ) nodesが65,535個 / 約367 teraflops ( TFLOPs) のスパコンの登場、そのチップには2個のPowerPC 440のマルチ・コアとFPU、及び8Mbytes DRAM, メモリ・コントローラ, Gigabit Ethernet等を実装しており、その性能は8 FLOPs / Hz、500MHzであれば4 GFLOPs、700MHz で 5.6GFLOPsとなるからピーク性能で5.6 GFLOPs x 65,535=367 TFLOPsの性能でしょう。

 プロセッサの性能が向上しても、プロセッサとメモリ間のデータ転送が遅くては、某PCのように全体の性能向上になりません、Blue Gene / LのSDRAMのインターフェースはPCとはまったく違う構造となっており、6本の双方向リンクバスとGigabit Ethernetで三次元的な構成とする特殊なバス構造であり、メモリのデータ転送のがボトルネックとならないよう工夫されているようです・・・。

 国内での最速スパコンはNEC製のSX-6が約36 TFLOPs ( ピーク40TFLOPs ) と報道されていますので、Blue Gene / Lはその10倍程度ですから、その性能には驚かされます、OSはLinuxが採用され、プログラミング言語はフォートランとC / C++を利用しており、ノード間のメッセージ・バッシングのプログラミングにC / C++を利用しているようです。

 しかし一番重要なことは、消費電力であり、その消費電力はCPUチップとノード毎のSDRAMや周辺I/Fチップ等の実装したボード等の全ての消費電力の合計で約1.2MW ( 1,200KW ) 、一般的な家庭が2KWであるとすれば約600世帯分です、この性能をPC ( Pentium-4 / 2.8 GHz ) をクラスターシステムとして実現しようとすれば約10万台以上は必要でありその消費電力は25MW以上となるでしょう・・・。

 Petium-4などで構成したシステムはBlue Gene / Lの約21倍以上の消費電力、約13,000世帯分の消費電力が必要でありその電源装置のほうがPCよりも高価となりコストパフォーマンスが低下し非現実的なシステムとなる訳です・・・、又電気代も概算で約2,340万円 / 月額 以上となるため膨大な維持費となります、PCが低価格となってきても、PCでのクラスターシステムは数十台程度が限界でしょう・・・。

 ちなみに10UラックのItanium-2 / 1GHzを8個のCPU搭載したサーバの消費電力は2.6KW程度ですので、その性能は32GFLOPsであり、367 TFLOPsの性能を出すためには、約1万2千台必要でありその消費電力は約30MWとなります、Blue Gene / Lの1.2MWの低消費電力が素晴らしい性能であるか理解できます。

 ユーザの立場を考えていない某メーカ、つまりクロック・アップせずとも性能向上が可能であるにも関わらずその努力をしないでクロック周波数を上げていかにも高性能なように宣伝をするメーカ側のエゴ的な発想であり、ユーザの立場からすれば維持費も重要な訳であり、Itanium-2搭載のサーバ等を導入すれば膨大な電気代を覚悟しなければならないことです、当然サーバのメーカとしても売り込む際には説明の義務がある訳であり、無責任な売り込みはできないでしょう・・・。

 PCでも年々消費電力が増大しており、大企業等の大きな事務所では数十台のPCを使用しているため、その熱量発生は相当なものです、日本全体では毎日数千万台のPCが稼動している訳であり、当然電気代も膨らむ一方でしょう・・・、近年CO2等の環境問題が重要となっているにも関わらず、その削減努力をしない某メーカのLSI 製品を不買運動すべきでしょう・・・。


▼ 次期2GHz & 3GHz PowerPC

 フリースケール・セミコンダクター社はPowerPCのロードマップを2004年4月28日に発表しました、そのロードマップはPowerPC G4互換のe600コアはG4の拡張機能版であり、クロック周波数2GHz以上となりチップ・マルチ・プロセッシング(CMP)のマルチ・コア版もサポートする予定です。

 PowerPC e700コアは32bit / 64bit両方に対応しクロック周波数3GHz以上となりそうです。


▼ PowerPC G4 ( MPC-7447A ) '04.02.27

 モトローラ社はMPC-7447A / 1.5GHzを発表しました、1.42GHz / 19Wと低消費電力であり、FSB は133MHz / 166MHzと他もMPC-7447と同等です、PowerPC G4はMac専用のCPUと言うよりも組込み製品への応用もあるため互換性維持が必要であり、大幅な機能の変更やバスの高クロック化は無理なのでしょう・・・。


 PowerPC G4 ( MPC-7457 & MPC-7447 )

 モトローラ社は2003年2月26日にMPC-7457とMPC-7447の1.3GHz版を発表しました、残念ながらPowerPC G5ではありませんでした、MPC-7457の消費電力は1GHz / 7.5W,1.3GHz / 12.6Wと言う低消費電力です、この低消費電力は非常に重要であり組込み製品関係では消費電力が15W以下と言う条件であるため冷却ファンを必要とするような某PC用CPUは該当しないのです。

 ベンチマークはEEMBCの独自許可形式で、MPC-7455 / 1GHzに対し124〜140%です、Mac専用のCPUと言うよりも通信関係製品やサーバ・マシン, 他組込み製品に利用されるでしょう・・・。 '03.3.21

 PowerPC G4のMPC 7457は1.3GHz, SIMD, L2キャッシュ512KB ( On Chip ), L3 キャッシュ1〜3MB, MPX/60x-Bus 133 / 167MHzであり、MPC 7455のL2キャッシュを512KBと容量アップ、及びMPX/60x-Busの167MHzとクロックアップした以外は他は殆ど変わっていないようです。

 現在のPowerMac G4 / 1.42GHzにはMPC 7455 / 1.42GHzが既に搭載されており、組込み用MPC-7455とApple社への納入MPC-7455はチップが違うようであるためMPC-7457もMacに搭載するMPC-7457も当然1.5〜1.8GHz版のチップとなる可能性が高いと思われます。 '03.3.25

 PowerPC 7457の同時命令実行数は、SIMDの4個の命令をDispatchされるため、AltiVec ( SIMD ) に最適化すれば、32bits浮動少数点演算を含めて、最大6個の同時命令実行数であり、決して性能が低い訳ではなく、Pentium-4の同時命令実行数3個より遥かに高い性能です、又整数演算ユニットの整数演算ユニット1個と整数加算ユニットは3個あるため、Pentium-4の倍速の整数加算ユニット1個と比較しても多いのです。

 PowerPC 7457は低消費電力であり、且つSMP対応であり2〜4個マルチCPUボードの開発が可能でしょう・・・、米モトローラ社からSIMD(AltiVec)のC言語用ライブラリが無料で入手できるので、LinuxSMPなどを利用し本格的で高性能なシステムの開発が可能でしょう・・・。


▼ 疎結合マルチプロセッサPowerPC G4+ ? ( MPC-75xx ? MPC-76xx ? )

 まもなく、1.4〜2.0GHz版の疎結合マルチプロセッサPowerPC G4+ ( MPC-7500 ? & MPC-7600 ? )が発表されそうです、PC用と言うよりも組み込み製品関係への利用であるためそれ程の高クロックは必要性がなく、高速のDDR SDRAMを利用するためFSBは330〜660MHz程度と高速となり、2次キャッシュが1〜2MBと大容量となるか、或いはAMD社のOpteronのようにメモリ・コントローラを内蔵しマルチCPU構成時の各プロセッサに直接DDR SDRAMを接続し性能を向上させる新型の低消費電力タイプのPowerPCとなり、場合によってはSIMDを内蔵しないタイプも登場し、PowerPC G5とは別の方向へ進化しそうです・・・。

 AMD社のOpteronやAthlon( Claw Hammer:クローハマー )はメモリコントローラを内蔵しており、クローハマーのメモリレイテンシは約12nsとPentium-4( Pentium-4 約140ns )のPentuim-4に対し約2.5倍のデータ転送を実現しており、高クロック・イコール・高性能と言う図式が崩れつつあります。

 MPC-7457のダイサイズが98mm2と小さい面積であり、且つ低消費電力であるため、Dual Coreも可能であり、約200mm2のダイサイズと消費電力1.3GHz / 25W程度とx86系では実現不可能なMulti Core CPUの製造も可能であり、モトローラ社には期待したいと思います。'03.07.26

 Intel社のIA32の古いバス方式では、限界に達しており、AMD社の64bit CPU Opteronの疎結合マルチプロセッサ構成が登場しているが、問題ない訳ではありません、並列処理中に各プロセッサのメモリ内演算結果データに不一致 ( Incoherent ) 状態が発生した場合にそのデータを互いに転送させて一致させる処理が発生しその性能が低下する可能性があることです。

 つまりプロセッサ・バスをどのように高速化するかが課題となることでしょう、Opteronの場合、6.4GB / sのHyperTransportが3本束で各プロセッサを接続する構成となっているがこれも限界に達することでしょう・・・。 '03.07.07

 WindowsNT / 2000のカーネルは疎結合マルチプロセッサに対応していないことが最大の問題点であり、メッセージパッシング方式などの並列処理の対応が必要であり、且つアプリケーション側でもパラレル・プログラムを意識して製作しなければならず、残念ながら現状のWindowsではOpteronの性能を活かせないでしょう・・・。 '03.07.07


 PowerPC 750GX / 1.1GHz

 米IBM社から'03年06月末に発表されたPowerPC 750GXはL2 Cache 1MBがオンチップでありCPUクロックで稼動しますので、かなりの性能向上が期待できそうです。内部はL2 Cache 1MB以外殆どPowerPC 750FXと同様ですが、消費電力は意外に少なく8.0W / 1GHzですので組み込み製品に応用できそうです。 '03.07.07

 PowerPC 750FXの2〜3個のマルチCPU VMEボードが存在しますので、PowerPC 750GXも低消費電力であるため大容量1MBの二次キャッシュを活かしたマルチCPUボードの開発が可能でしょう・・・。

 PowerPC 750は決して性能が低い訳ではなく、整数演算ユニットを1個と浮動少数点演算ユニットを1個を追加して、且つ10段程度のパイプラインとしクロックを2GHz程度に上げ、スパースカラ(SuperScalar)の並列度を増やせば、同時命令実行数を5個となり、Pentium-4以上の性能となるのです・・・。


▼ マルチプロセッサPowerPC関連 '03.03.21

 米IBM社はASCI Purpleと呼ばれるシステムを発表しました、Powerを搭載したサーバと大規模クラスター構成のIBM社のストレージ・サーバで構成され、その性能は100TFLOPs以上に達するそうです、IBM社のストレージ・サーバはPower5のCPUであるようであり詳細は不明です・・・。 '03.3.21

 米IBM社は'99年にPowerPCを5,800個程度マルチプロセッサーとしたマシンで3.1TFLOPSをたたき出しています、Intel社のPentium-4 / 1.5GHZはその1 / 2,000程度の1.5GFLOPSの性能しか出せないのです、クロックアップの限界が見えていますね・・・。

 米IBM社は2001年にPowerPC 604e/330MHZを5,800個程度マルチプロセッサーとしたマシンでも2.1TFLOPSの性能をたたき出しています、意味のないクロック・アップよりもやはり今後はマルチプロセッサーの時代でしょうか・・・、マックも早く4-CPUや8-CPUのマルチプロセッサー・マシンを発表してほしいものです。

 米IBM社は2002年末にMultiCore SuperScalar, SMID Engine, SMP Capable ...などをワンチップ化したPowerPCを発表予定であり、本格的なマルチプロセッサー・システムを開発できるでしょう、それもデュアルではなく4-CPUや8-CPUの本格的なSMPマシンを開発できるでしょう、Pentium-4のようにマルチ・プロセッサに対応していないCPUが100GHZにクロック・アップしても1GHZ / CPUの100倍になるなど理論的にあり得ません、所詮SMP CPUマシンの性能には到底追いつきません。'02/6/30

 IBMのPowerPC ロードマップ

http://www-3.ibm.com/chips/products/powerpc/newsletter/apr2001/lead.html

http://www.llnl.gov/icc/lc/SCF.resources.html

 米CowboyIndustries社から小型のMorgan MPC7400(PowerPC G4) PC/104Plus Boardが発売されています、高性能で小型を要求する組み込み装置には最適でしょう、国内では小型のMPC7400やMPC555のCPU Boardが発売されていないので、早く開発して戴きたいものです。'01/6/7

 最新Powerアーキテクチャ関係のヘージはこちらです。

 Intel CPU独占も終わりか ?  '08.02.22

 遂に、MicroSoft社がWindowsの技術情報を一部分無料公開すると発表しました。EU欧州連合の独禁法違反で制裁金800億円支払いの影響であろう。しかし、Windowsの技術情報をどの程度まで公開するかが不明であり、LinuxなどでWindows互換性のAPIを他のメーカが開発することを期待したい。

 MacのCPUはPowerPCからx86へ移行したためPCは事実上Intel x86が独占しているようなものである。次は、Intel社がCPU技術情報を公開するべきであろう・・・。国際的な競争で独占状態は経済の停滞となり好ましくない・・・。

 次期のPowerPCには、x86エミュレート・コアとPowerPCコア、CELLのSPEコアを実装すればCore 2 Duoなどよりも格段に性能が向上するであろう・・・。45nmか32nmプロセス製造であれば可能なことであり、IBM社には期待したい。


▼ 組み込み向けPowerPC '07.11.18

 AMCC社が低消費電力のPowerPC を発表した。低消費電力のTitanはPowerPC 440コア, 2.0GHz でわずか2.5Wである。その性能はDUAL Coreで8,000DMIPsと高性能であり、組み込み関係でも利用可能であろう。

 某メーカの65nmプロセスで製造された最新のクアッド・コアの消費電力がなんと130Wに達する。1個のコア当り33Wにもなるのである。動作クロックは高々 3GHzである。これで低消費電力と言っているのである・・・。

 余談ではあるが、某地球シミュレータが来年停止し廃棄物になりそうである。来年度は今の地球シミュレータに対し約3倍の100TFLOP/s性能の次期地球シミュレータの入札をするそうである。数百億円も資金を投じて数年間の利用しただけであり、且つ、毎年60億円もの維持管理費を投じて地球の気象条件をシミュレーションするだけのために、私たちの税金を使っているのである。本当に国民のためになっているのであろうか・・・。他にも開発資金がないため困っている中小企業は多い・・・。


▼ 最新PowerPCプロセッサー '07.02.03

 組み込み関係でも利用可能な低消費電力のPowerPC 460は1.0GHz でわずか530mWである。その性能は2,000DMIPsと高性能であり、冷却ファンは必要ないであろう。PowerPC 750CLは消費電力が 1.0GHzで 10W弱である。64BitsのPowerPC 970GX はシングルコア、L2キャシュメモリが1MBであり、クロックは1.2〜2.5GHz、消費電力は1.6GHz で16W程度である。


▼ 最新CPUのベンチマーク '07.02.03

 最近、意味のないCPU単体のSPECcpu2000等ベンチマークテストを公開しているページが増えており、ベンチマークテストのプログラム自体が L2 キャッシュメモリに格納できてしまうため、当然CPUが高クロックであれば良い数値がでるのは当たり前です。しかし、一般のソフトの実行コード・サイズは数MB以上と言うのは一般的であり、1MB程度のL2キャッシュメモリに格納されることはあり得ず低速なRAMのメモリに格納されるためベンチマークテストのような良い性能はでないのです。
 スパコンのベンチマークテストでは、Linpackが一般的であり、その性能比較値は下記である。

CPU型式 Core

クロック n=1000時の
GFLOP/s値
n=4000時の
GFLOP/s値
CELL 9 3.2GHz 9.7 156
PPC 970MP 2 2.5GHz 8.6 ? ?
Xeon 2 3.0GHz 6.5 ?
PPC 970 1 2.2GHz 3.8 ?
Pentium4 1 2.2GHz 1.9 ?
PowerPC G4 1 1.0GHz 1.0 ?
Pentium3 1 933MHz 0.5 ?
PowerPC G4 1 533MHz 0.48 ?
Pentium 1 166MHz 0.078 ?

 Xeon はコアが2個, L2=4MBであるため、性能が高い。PowerPC 970はDualCoreのPPC-970MPであれば、8.6GFLOPs程度であろう。CELLはマトリックス n=1000 ( 1000 x 1000 ) では9.7GFLOPsであるが、n=4000では156GFLPsと驚異的な性能である。

 汎用CPUでは、マトリックス ( Matrix )値を増やすとキャシュ効果が低下し、n=1000以上でその性能は3分の1程度まで低下してしまう。Pentium-4 (IV)の3.0GHzでも0.9GFLOPs程度が実際の性能である。

 '05 年度スパコンTop 500では、Xeon 3.6GHz が8,000個CPUで約38TFLOP/sであり、CPUが1個当り約4.8GFLOP/sである。PowerPC 970は4,800個CPUで約28TFLOP/sであり、CPUが1個当り約5.8GFLOP/sである。

 しかし、CELLは性能が低下しない、n=4000では、汎用CPUの10倍以上の性能である。Linpackのベンチマークは、n=100程度の小さいサイズては意味がない、n=1000で7.8MBのメモリサイズであり、n=4000では125MB程度である。CELLの画像処理は汎用CPUに対し35倍以上の性能をたたき出す。凄い。


▼ Kilocoreプロセッサー '06.04.09

 組み込み関係でも数個のコアから一気にキロ・コアの時代となる。低消費電力の1024個マルチコアCPUであるPowerPCがIBM社とRapport社から発表された。Cell Processorよりも凄いスペックであり、わずか数百mWの消費電力で現状PCの性能を発揮するようである。マルチプロセッサの構造は均等MIMDタイプであり、そのKilocore 1025は1個のPowerPCコアと8bitsの1024個PEコアであり、低クロック周波数でPCなみの性能をたたき出す。携帯電話などに採用されそうであり、既にKC256は出荷されており、Kilocore 1025は来年度に製品化されるようである。

 KC-256は90nm プロセス製造で256個のPE Core / 100MHz か125MHzを256個の実装し、消費電力15〜500mW 程度のようであり、Kilocore 1025は65〜90nm ? 製造でなければ、消費電力が大きくなってしまうので、多分、65〜90nm のプロセス製造であろう。詳細は不明である。


▼ 新しいアーキテクチャーのCPU  '06.04.15

 最近、動的再構成プロセッサ ( Dynamically Reconfigurable Processor:DRP )が話題なっており、現状のアーキテクチャーでは限界となっているクロックアップでも消費電力の増大や熱発生の問題の解決や性能面でも大幅に向上が可能と思われる。その性能はPentium-4 / 3GHzと比較し最大50倍の性能を発揮すると言う。リコンフィギュラブル・プロセッサは低周波数で現状のPC用のCPUの性能を達成できるので、PDAや携帯電話、手のひらサイズPCなどに応用されるであろう。

IBM PDA->

 Kilocore 1025などは、1個のPowerPCコアと8bitsの1024個PEコアであり、低クロックでPC用のCPUなみの性能を達成できる。DRPとは、現状のCISCやRISCとかなり原理的にも違う8ビット単位のPE( Processor Element )アレイをダイナミックに選択するSTC( State Transition Controller )及びPEにデータを供給するRAMとメモリ・コントローラの構成である。FPGAのようにコンフィグレーション・コードをロードし、実行すると言うものであり、用途に合わせた構成が可能である。現状のCPUの構造とまったく違う点は動的に必要な演算回路などを入れ替え可能であり、チップ面積当りの利用率が上がるので、高効率となる。更にC言語で最適化も可能であるので、特化した製品の開発が可能であり、組み込み関係での応用が期待できる。これからは、PC用のCPUなどを組み込み関係に利用することは時代遅れである。


▼ 仮想マシンCellプロセッサー '06.02.12

 近年、仮想化技術とか仮想マシンが話題となっている。マルチコアMPU上で複数のOSを利用する技術であり、Cell ProcessorでもリアルタイムOSとLinuxが同時に動く。将来はリアルタイムOSのタスク・スケジューラをハードウェアで実行し、スレッド切替えのオーバーヘッドを軽減して効率的に高速にオブジェクトを実行できるようになる。


▼ PowerPC G4 7447 & 7448 2GHz  '06.03.08

 遂にPowerPC G4も2.0GHzへアップされました。Daystar社やPowerLogiのG4 2.0GHzのアップグレードカードを発表しました。MacOS Xはかなり重たいヘビーなOSとなってしまい、CPUに負担をかけており、MacOS 9のように軽快に動作しなくなりました。500MHz程度のCPUではMacOS Xの使用は無理のようである。


▼ Intel Core Duo低消費電力 ? '06.03.19

 デュアルコアCore Duo 2.16GHzのT2600はTDP=31W、アイドルサイクルで1GHz/13w、シングルコアの1.66GHz/T1300はTDP=27wである。はたして低消費電力と言えるのであろうか。常時アイドルサイクルで動作することは考えられず2.16GHzでは31Wにも達する。
 最近のPCは壊れると聞くが、CPUや他のLSIの熱でその廻りLSIが破壊してしまう。またHDDも熱を発生し、電源も容量が大きくなり熱を発生するのでPC内部はヒーターである。
 水冷でCPUだけ冷却しても他のLSIを冷却できないので無理がある。現状のLSIの製造技術にも限界がきたのではないのか。新技術に移行しなければならない時期でもあるように思う。


◆ PowerPC 440/700MHzスパコン '06.03.16

 世界一のスパコンは0.13umプロセスで製造したPowerPC デュアルコア440/700MHzのCPUで実現しているのである。PowerPCデュアルコアとDouble FPU、4MBのL3キャッシュで1400MIPS、5.6GFlopsの性能をたたき出している。クラスターシステムで136.8TFlopsの性能のスパコンとなってしまう。


▼ 90nmのPowerPC 440 & 405 '06.03.15

 2006年2月27日に、90nmプロセスによるPowerPC 440/1GHz ? の440 Power Core FPU(440FPU)/1GHzを発表していた。また120mWの低消費電力版のPowerPC 405FX/600MHzも発表した。
 わずか120mWの消費電力で600MHz PowerPCはARM CPUよりも性能が高いであろう。


▼ PowerPC G4 ( MPC7448 1.8GHz ) '06.01.11

 フリースケール・セミコンダクター社は、90nmのPowerPC G4 ( MPC-7448 ) 1.8GHzを生産開始しているようであるが、米Apple Computer社は昨年PowerBook G4に採用を見送ったようであり、大変残念です。

 MPC-7448はL2キャシュメモリ1Mbytesに増えており、重いアプリケーションの動作にはかなり性能向上となるはずであり、8倍の性能向上となった最新のATI社製のビデオ・チップX1600との組み合せであれば、PowerBook G4 1.67GHzよりも2〜3倍の性能となったはずであり、大変残念です。

 またMPC7447A 1.8GHzも生産開始しているようであり、CPUアクセラレータ・ボードが既に発売されている。


▼ デュアルコアのPowerPC G4 '05.03.06

 フリースケール・セミコンダクター社はデュアルコアの次期PowerPC G4 ( MPC8641D )を2004年10月に発表しましたので、そろそろMPC8641Dチップが発売されそうです。

 仕様は下記のとおり先進的であり、用途はまさに組み込み向けと言う感じです。

 1.5〜2GHzの90nmプロセス製造コアe600 / 1MBytes Cache, AltiVecがそれぞれ2個搭載し、なんとPCI ExpressとDDR / DDR2 SDRAM I/F, Rapid IO I/F, 4GB Ethernet Controllers I/Fまで搭載と言う優れものです。それでも15〜25Wと低消費電力であり、Intel次期デュアルコア64bit CPUは相変わらず120Wを超えそうな高消費電力チップとは大違いです。

 さらに先進的な機能Multi Processor Interrupt Controllor(MPIC)は複数OSをマルチコアで実行でき、かつSMPに対応しているため組み込み系では2〜8個のCPUボード上でLinuxとRealTimeOSを同時実行も可能かもしれません。インテルのCPUでこんなことはできそうもありません。

 同時発表したMPC7448は90nm, 1.5〜2GHz, L2 Cache 1MB, AltiVec, Bus 200MHz, 低消費電力10Wと組み込み向けです。


▼ PowerPC 970がスパコンで第3位・・・ '03.11.22

 皆さんご存じですか、最新のスパーコンピュータの性能情報を公開している有名なTOP500 SuperComputerの2003 / Nov. の情報では、PowerPC970 / 2GHz搭載のPowerMac G5を1,100台接続したクラスター・システムがなんと第3位の性能とパーソナル・コンピュータ( PC )がスパコンとなってしまうのです。

 第一位は、高価で巨大な設備である国産のプロセッサ数5,120個搭載・地球シミュレータ・スパコンが約36TFLOPsの性能であり、第3位である1,100台のPowerMac G5クラスター・システムは約10.3TFLOPsの性能ですが・・・、おそらくベンチマークテストのソフトLinPackとOpenMPはDual CPUへの最適化とSIMDへの最適化をしていないようであるため、残念な事に本来のPowerPC G5の性能ではありません、最適化すれば20〜30TFLOPs程度の性能となることでしょう・・・。

 ちなみに、Pentium-4 / 1.8GHzを1,024個接続したクラスター・システムはわずか2.2TFLOPs程度の性能です、PowerPC 970の性能の半分程度以下の性能です・・・。


▼ PowerPC 970FX '04.02.25

 IBM社は2月16日に90nmプロセス製造のPowerPC 970FXを発表しました、期待通りの低消費電力であり2.0GHz / 25Wは素晴らしいと思います、PowerPC 970FXは3.0GHzまでクロックアップが可能であると言われております。

 Power Tuningのクロック周波数/電圧のスケーリング技術は世界初64bit CPUノート型Macへの搭載も可能であり、アップルに期待したいところです。

 Intel社の90nmプロセス製造のPentium-4 / 3.4GHzは103Wと遂に100Wを突破しました、消費電力がPowerPC 970FXの5倍であるので、性能が5倍になれば良いが・・・、スパコンTOP500 SuperComputerでもPentium-4の性能の低さが明らかにおり限界が見えているような気がします。


▼ 次期PowerPCはマルチコア・マルチスレッド  '03.11.22

 IBM社の発表によれば、Power5はわずか389mm2ダイサイズのウエハーに2億7,600万個のトランジスターを搭載しマルチコアと大容量のキャッシュ・メモリを搭載するようであり、且つマルチスレッドに対応するようです。

 いずれPowerPCへもこの技術は反映されるでしょう・・・、PowerPC 980となるかは不明ですが、このCPUをマルチ・プロセッサとすれば大幅な性能向上を達成できることでしょう・・・。

 米IBM社よれば、'04年度出荷予定のPower5を12,000個搭載のASCI Purpleは100TFLOPsの性能を達成する予定です・・・。


▼ 進化するPowerPC  '02.10.13

 最近、CellやPower4などのPowerPCの最新アーキテクチャが話題となっております、その大幅に向上した処理能力をどのように活用するかがキーであろうと思います、グリッドコンピュータ(Grid Computing)はオープンソースのGlobusでグリッドプロトコルによる分散処理をどう実現するかでしょう・・・。

 米IBM社のBlue Gene プロジェクトはスーパーコンピュータからサーバ・コンピュータのCPUを64,000 to 80,000 processors, 180 to256 TFLOPSの処理能力を目指して開発が進められており、これと平行して米IBM社とソニー・コンピュータエンターテインメント(SCEI)、東芝が共同開発が進められているプロセッサーCellular(Cell)は次世代の新アーキテクチャである、Blue GeneとCellは関連がありそうである。

 Cellは次期PlayStation3に採用される予定であり、米Intel社のPentium-4の約100倍以上の性能を目標としているようである、ワンチップ上に複数プロセッサーとDRAMを搭載しメインメモリへのアクセス・スピードを大幅に改善する新Busアーキテクチャである、複数プロセッサー間のPort接続は別々に接続すると言う既存のプロセッサーとはまったく異なった別物であり、既存のプロセッサーがクロックアップで限界にきたしているメインメモリへのアクセスがボトルネックとなっている方式を打破しそうである。

 Cellの処理能力は 1 PFLOPS(PetaFLOPS)パフォーマンスの達成する予定であり、それも複数プロセッサーが搭載されるため、その処理能力は測りしれない、スレッドレベルの並列処理(TLP:Thread Level Parallelism)の技術が導入される、最近発表したPower4は2つのプロセッサーをワンチップに搭載し且つ新GX-Busアーキテクチャを採用し1つの手のひらサイズのMCMで8ウェイSMPを実現しており、そのPower4は消滅した思われたPowerPC 620 / 64bit CPUのアーキテクチャを受け継いでいたのです。

 Power4は新分散スイッチを採用しメモリバンド幅205GB / 秒と言う性能を出しており、CPUコアはPowerPC 620ではあるがメインメモリへのアクセス方式が進化している、又プロセッサー間は別々のコミニュケーションPortで接続されている、PowerPCが新たなる方向へ進化していると言えます。

 米IBM社は数年前にApple Computer社とMotorola社との連合から離脱した訳が良く理解できました、PowerPCを進化させるためやむを得なかったであろう、Motorola社もPowerPC G4から大幅な性能アップには苦悩しているものと思われ、そのことはx86 / CPU系でも同様なことであろうと思われます・・・。

 Cellが2004年初頭には出荷される予定であり、米IBM社スーパーコンピュータからサーバ・コンピュータへの搭載、更に次期PlayStation3への搭載、そしてMacへの搭載は言うまでもないでしょう・・・、東芝もCellを応用した家電製品などを製品化するであろうと思われます。

 MacOS XでもGlobusを利用できることからグリッドコンピュータを構築可能と思われ、オープンソースのGlobusでグリッドプロトコルによる分散処理を実現できるのでしょう、そのアプリケーションをどのようなものを開発するか・・・、そのソフトがソフトベンダーから発表されることを期待します。


 64bit PowerPC G5 ( PowerPC 970 )

 米IBM社では、PowerPC 970が2.5GHzに達したことを発表しました、遂に2.5GHz版PowerPC 970を搭載したMacも夢ではなくなりました、SingleChip CPUで20GFLOPSの性能は最速となることは間違いなさそうです、Pentium-4 / 2.8GHzの約4倍の性能となります、DualChip CPUであれば40GFLOPSの性能ですからIntel社のCPUを大きく凌駕しそうです。 '03.3.21

  Power4の機能受け継ぐ64bitのPowerPC 970が米 IBM 社から発表されました、動作クロックは1.8GHz〜3GHzとPowerPCでは初の2GHzに近いクロックであり、SIMD ( Single Instruction Multiple Data ) を搭載しPowerPC G4のSIMDとの互換性があります。

 メモリとCPU間で同時にReadとWrite可能なバス方式は900MHz ( 6.4GB / S ) のスピードとPowerPC G4の約6倍のスピードです、又対称型マルチプロセッサー(SMP)にも対応し、Dual CPU時にはそのバスの速度は2倍の12.8GB / s速度となります、PowerPC G5 / 2GHzではバス・クロックが1GHzでありバス速度は8GB / sと更に高速です。

 CPUのコアは1つであり一次キャッシュ64K/32K, 二次キャッシュは512KB, 単精度浮動小数点演算の処理能力がPentium-4 / 2.8 GHzの5.6GFOPLSに対しPowerPC 970 / 1.8GHzが14.4GFOLPSに達するようです、SPECfp 2000はPentium-4に対し約1.6倍の1098とPC用CPUでは最速となるでしょう。

 PowerPC 970は64bits RISC CPUであり、複雑な命令を分割しマイクロコードとして実行、データバスが128Bits ( Pentium-4 / 32bits ), アドレスバス 42bits, アドレス可能メモリ 16Gbytes, キャッシュライン幅 128bytes / 1024bits ( Pentium-4 / 128bytes ), メモリレイテンシ 135ns( Pentium-4 / 2.4GHz は140ns程度 )であり、高クロックであるがクロックに見合った性能でないPentium-4と比較してもPowerPC 970が高性能であることが理解できます。

 PowerPC 970の演算ユニットは整数演算ユニットx2個, 浮動小数点演算ユニットx 2個, SIMD / ベクトル演算ユニットx2個 ?, ロード/ストアーユニットx2個, ブランチユニットx1個, 条件レジスタユニットx1個とPetuim-4に対して浮動少数点演算ユニットが多いためその浮動少数点演算の性能が向上します。

 パイプラインは16ステージ、最大23ステージ、1サイクルでの命令実行も、x86系の3個に対し5個とPC関係のCPUでは最速でしょう、単なるクロック・アップでなく大幅な性能アップを達成しているようです。又消費電力は数十W〜42Wと低消費電力であり、Macに採用される可能性は高いでしょう・・・。 '02 / 10 / 15

 PowerPC G5の同時命令数は、PC関係のCPUでは最高水準であり、同時に演算ユニットを5個まで実行可能なのです、更にSIMDに最適化すれば32bits浮動少数点演算を含め同時命令実行数は最大8個となり、Pentium-4では、同時命令実行数は3個程度であり、それはPentium-4が性能向上に至らないのは、演算ユニットの同時実行数が2個に起因しているため、PowerPCの優位性が明らかです。

 次のPowerPC 970では、製造プロセスが0.1um、或いは0.09um( 90nm )に移行し高速版PowerPC 970 / 2.5GHz〜3.5GHzやノートPC用の低消費電力版PowerPC 970が発表されるでしょう・・・。 '03.08.08

 将来のPowerPCはPower4のようにマルチコアとなりスレッドレベルでの並列処理となり、高クロックとするのではなくマルチコアでの並列処理とし性能を上げるのであろうか・・・。


 PowerPC 980 & PowerPC 990 ?

 PowerPC G4からPowerPC G5では大幅に進化したように、更に進化するPowerPC 980 ( PowerPC G6 ? )が米IBM社から'04〜'05年頃には発表されそうです、PowerPC 980 はクロック3〜5GHz程度と高速であり、二次キャッシュは1〜3MBとなり、且つ並列処理を増やすことや整数演算と浮動少数点演算ユニットを増やすか、或いはマルチコアとなるのであろうか・・・。 '03.07.07

 更に'05〜'07年頃にはPowerPC 990 ( PowerPC G7 ? )はクロック6〜10GHz程度と高速版であり、その内部には現状のPowerPCのアーキテクチャとは別物のCellのようなマルチコア、及び三次元的なプロセッサ・バス構造と大容量メモリを内蔵するため二次キャッシュは不要なることでしょう。

 AMD社の64bit CPU Opteronの疎結合マルチプロセッサ構成のようにプロセッサ・バスの問題が発生しないバス構成となることでしょう、その性能は遥かにPentiumを凌駕しそうです。'03 .07.07


▼ MPP方式マルチプロセッサ・・・

 スパコンやUnix系サーバでは、一般的なMPP( Massively Parallel Processor )方式がPC関係でも普及するのでしょう・・・、共有型メモリのSMP方式では8個程度のマルチプロセッサが限界と言われており、メモリを共有しない複数OS搭載可能なMPP方式のほうが格段に性能向上が可能であるそうです・・・。


 CPUのダイサイズや消費電力を比較したページはこちらです、ダイサイズやトランジスタ数は消費電力に関係しそのCPUの性能を把握できます。

▼ 組込みMPUとPC用CPUの性能比較

 進化する組込みMPUと某PC用CPUの性能を比較してみました、驚くべき結果です。詳細はこちらのページです。


▼ PowerPC G4 ( XPC-7457 & XPC-7455 )

 モトローラ社はXPC-7457とXPC-7447の1.3GHz版を発表しました、XPC-7457は1.3GHz / 16w / 1.3v, FSB 166 / 200MHz、及び1.0GHz / 7.5w / 1.0v, FSB 166 / 200MHz、又XPC-7455は1.0GHz版 / 13w, FSB 150 / 167MHzの仕様です、XPC-7457は3次キャッシュメモリが4MBytes DDR-SRAM, 4GB / s 対応と大容量であり、高速なFSBでなくても性能向上が期待できるでしょう・・・。'03.10.10


▼ 組み込み用PowerPC関連

 MPC-8540,8560 / 1GHzは内蔵メモリ・コントローラがDDR SDRAM / 333MHz対応であり、且つ256KBの二次キャッシュ内蔵、及びギガビット・イーサネットなどのインターフェース内蔵しており組み込み製品に利用できるでしょう、又PPC-440GX / 800MHZも内蔵メモリ・コントローラがDDR SDRAM / 333MHz対応しています。'03.07.07

 MPC-8540,8560には、16GbpsのRapidIO-8 / 500MHzと133MHz / 64bitのPCI-Xを内蔵しており、RapidIOによるバス接続の本格的なマルチCPUボードの製作も可能でしょう・・・。'03.07.07

 MPC-8540,8560には、Book-E ( e500 ) 面積6mm2 ( 0.13um ) 3W / 1GHzのコアとオプションでAPU 2way SIMD ( 2GMACs / 1GHz ) 3GFLOPs相当 ? を搭載可能ですので、画像処理などの組み込み製品に応用できるでしょう・・・。'03.07.07


▼ 組み込み用途のマルチコアPowerPC

 米ザイリンクス社がPowerPC 405/300MHZ Coreを4個搭載したネットワーク関係のワンチップCPUを発表しました、今後このようなMulti CoreのワンチップCPUが増えるのでしょう。'02/3/28

 米ザイリンクス社のVirtex-2 Proは、PowerPCコア2〜4個とFPGA(Field Programmable Gate Array)をワンチップとした組み込み用途のFPGAであり、PowerPCコア2個とFPGA搭載したXC2VP30, 40, 70, 100、及びPowerPCコア4個とFPGAXC2VP125があります、FPGA内にMicroBlazeと言う32bitsソフトCPU(Soft CPU)を実装すればPowerPCコア4個とソフトCPUで合計5個のCPUが同時に動く訳であり、技術の進歩には驚かされます。'03.09.09


▼ PowerPC G4+ のロードマップ

 モトローラ社は、PowerPC G4+のロードマップを発表しました、プロセス製造0.10um , PowerPC G4 Core, AltiVec ( SIMD ) , RapidIOなどと詳細は不明ですが、クロックは1.6〜2.0GHzとなることでしょう・・・、RapidIOを搭載していることからMac用MPUと言うよりも通信関係や制御関係の組み込み製品への応用が主となることでしょう・・・。'03.10.10

 3次キャッシュメモリを6〜12MBytes DDR-SRAM, 6.4GB / s 程度に対応すれば、3次キャッシュメモリを主メモリのような効果による疎結合マルチプロセッサ方式に近いシステム構成も可能なはずであり、モトローラ社に期待したいところです・・・。


▼ マルチCPUのPowerPC ボード

 本格的な制御装置に利用できるPowerPC G4のマルチプロセッサー・システムが存在します、32個のマルチCPUの構成が可能であり、VME Bus Boardであるため、A/D, D/A, D/I, D/Oなどのボードを使用すれば制御装置に応用が可能です。又リアルタイムUNIX OSであるPowerMAXが稼動し、かつLabVIEWも稼動しますので、某Windowsのような不安定なOSでないため制御関係への応用が可能でしょう。'02/6/30

 PowerPC G4、或いはPowerPCシリーズも組み込み関係では、高性能を必要とする分野で徐々に増えてまいりました、最近Kyastem社のPowerPC G4(MPC7400)/600MHZを4個搭載したマルチCPUのVMEタイプのワンボードも登場しました、Linuxも対応しています。Intel社のPentiumでは組み込み関係に向かないため、このようなCPUボードの登場は有り得ないでしょう。'01/6/7


▼ PowerPC 搭載のPDA

 米IBM社のPowerPC 405LPは、TouchPanel LCD Controller, Memory Controller, 音声認識・認証機能のハードウェアー・アクセラーレーションなどを内蔵して、なんと360MHZ/500mW, 150MHZ/53mWの省電力と某PC用CPUとは比べ物にならない程のすぐれものです。PowerPC 405LPを応用したPDAをApple社から発売してほしいものです。'02/4/5

 遂に登場したIBM社製のPowerPC 405LP搭載のLinux PDAはこちらのページです。

 PowerPC 405LPを応用したWachPADとMPP310 CFカードサイズのCPUボードのページ


▼ もうすぐ発表されるPowerPC 750VX ?

 米IBM社から'03年中に発表されるPowerPC 750VXは1.6GHz〜2.0GHz, FSB / 450MHz, SIMD内蔵であり、G3コアとSIMDの組み合せであるため従来のG3と比較しベクトル演算による性能向上が期待できるでしょう・・・。'03 / 5 / 24

▼ PowerPC 750FX & PPC-405, MPC-555他

 米IBM社のPowerPC 750FXは、Process 0.13um, L2 Cache 512KB, 800MHZ/3.6Wと省電力であり、主に制御機器の組み込み用に応用されています、1GHZもあります。MacではiBookに採用されています。'02/8/5

 PowerPCシリーズのMPC555やMPC565などでは、448K〜1MbyteのフラッシュROM、更にA/D Converters、更に多機能なタイマー・ユニットを内臓し、尚且つ低消費電力であるため、種々の分野に利用できます。'01/6/7

 組み込み用PowerPC米IBM社のCPU 403GC( 32MHZ )キャッシュON , Wait / 2 時の性能は NECのV821(25MHZ)のキャッシュON , Wait / 1 時と比較しても、Dhrystone値がV821の3846に対し403GCは29166と約7.6倍の性能を発揮します、CISCのCPUであるH8 / 3002 ( 16MHZ )でも2000の性能はV821に対し1/2の性能です、同じRISC系でもCPUの内部構造の違いは大きいです。ちなみにH8はRISC的な面もあり、H8の16MHZは4.5 MIPS程度の性能を発揮します。'01/6/7

 米国では、M.COREのCPU Boardが若干発売されていますが、国内では殆ど見かけません、M.COREのMMC2107/CPUは低消費電力で、フラッシュROMやA/D Convertersを内臓するなど多機能であり、是非ともボード・メーカに開発して戴きたいものです。'01/6/7


◆ コンピュータと制御関係のページ

    制御関係Computerページ

     トップページへ戻り


◆ このページに情報を掲示されたい方はどうぞお気軽にご連絡下さい、無料で掲示致します。又ご希望があれば御社のページへリンク致します。

 このページへはご自由にリンクして下さい、その際Eメールでご感想などをご連絡戴ければと思います。