PowerPC处理器发展历程
PowerPC总汇编指令集
PowerPC汇编指令集标签：汇编指令PowerPC PPC 2008-05-04 21:25PowerPC 体系结构规范（PowerPC Architecture Specification）发布于 1993 年，它是一个 64 位规范 ( 也包含 32 位子集 )。
几乎所有常规可用的 PowerPC（除了新型号 IBM RS/6000 和所有 IBM pSeries 高端服务器）都是 32 位的。
PowerPC 处理器有 32 个（32 位或 64 位）GPR（通用寄存器）以及诸如 PC （程序计数器，也称为IAR／指令地址寄存器或 NIP／下一指令指针）、LR（链接寄存器）、CR（条件寄存器）等各种其它寄存器。
有些 PowerPC CPU 还有 32 个 64 位 FPR（浮点寄存器）。
MPC555使用的PowerPC CPU是带有FPR 的。
一些常用寄存器介绍如下：通用寄存器的用途：r0在函数开始（function prologs）时使用。
r1堆栈指针，相当于ia32架构中的esp寄存器，idapro把这个寄存器反汇编标识为sp。
r2内容表（toc）指针，idapro把这个寄存器反汇编标识为rtoc。
系统调用时，它包含系统调用号（这个好像跟系统有关吧）。
r3作为第一个参数和返回值。
r4-r10函数或系统调用开始的参数。
r11用在指针的调用和当作一些语言的环境指针。
r12它用在异常处理和glink（动态连接器）代码。
r13保留作为系统线程ID。
r14-r31 作为本地变量，非易失性。
专用寄存器的用途：lr链接寄存器，它用来存放函数调用结束处的返回地址。
ctr计数寄存器，它用来当作循环计数器，会随特定转移操作而递减。
xer定点异常寄存器，存放整数运算操作的进位以及溢出信息。
msr机器状态寄存器，用来配置微处理器的设定。
cr条件寄存器，它分成8个4位字段，cr0-cr7，它反映了某个算法操作的结果并且提供条件分支的机制。
技术变革的见证 Power处理器17年进化史
技术变革的见证Power处理器17年进化史（上）POWER 是Power Optimization With Enhanced RISC 的缩写，即以加强的RISC实现性能优化，自1990年IBM 推出首个POWER1芯片后至今已经17个年头，经历了五代产品的更迭，本文就将详细为读者介绍IBM Power这17年的进化历史。
一、POWER1时代发布于1990年的POWER1 每个芯片中集成了800,000 个晶体管，与当时其他的RISC 处理器不同，POWER1 进行了功能划分，这为该芯片赋予了超量计算的能力，它还有单独的浮点寄存器，可以适应从低端到高端的UNIX 工作站使用。
1991年IBM、Apple(苹果公司)和Motorola(摩托罗拉)公司组成了AIM联盟，合作开发基于Power微结构的PowerPC微处理器系列产品。
这意味着IBM POWER跨越了一个从小型、中型到大型主机的范围，导致PowerPC家族的微处理器诞生，这是在一个单芯片上实现基于RISC的硬件和软件。
最终它们开发的PowerPC芯片获得成功，并制造出基于PowerPC的多处理器计算机。
PowerPC架构的特点是可伸缩性好、方便灵活。
第一代PowerPC采用0.6微米的生产工艺，晶体管的集成度达到单芯片300万个。
1992年1月，IBM公司推出7011-220 (33 MHz)入门级桌面工作站，基于POWER架构的单芯片配置，所以人们把该工作站称之为RISC 单芯片(RISC Single Chip，RSC)。
当年还有人嬉称之为“比萨盒”。
因此最初的POWER1 芯片实际上是在一个主板上的几个芯片，后来很快就变成一个RSC (RISC 单一芯片)，其中集成了100 多万个晶体管。
POWER1 微处理器的RSC 实现被火星探险任务用作中央处理器，它也是PowerPC 产品线的先驱。
二、POWER2时代1993年的SP、PowerPC601和POWER2。
PowerPC处理器的发展历程
PowerPC处理器的发展历程作者：沈华汤彦飞李乔杨来源：《计算机光盘软件与应用》2013年第12期摘要：本文简述Freescale的PowerPC处理器的发展历程，按PowerPC处理器应用领域对处理器进行了进行分类和介绍。
关键词：嵌入式处理器；PowerPC；PowerQUICC；Power QorIQ中图分类号：TP752一般情况下的PowerPC，指的是使用PowerPC指令集的处理器。
PowerPC，最初的含义却不是Power，而是Performance Optimized With Enhanced RISC；PC指的是Performance Computing。
PowerPC系列是源自于POWER架构的设计，但进行了大量的改动。
例如，Power PC是open-endian设计，而POWER是大尾段设计；Power PC希望提供更强的浮点处理能力和多线程处理能力。
总的来说，这两种类型的CPU并没有太大的差别，Power PC保留了绝大部分POWER指令，许多应用只要重新编译，就可以分别在两个平台上运行。
随着PowerPC的发展，使用PowerPC构架的处理器已经形成了庞大的家族，在通信、工控、航天国防等要求高性能和高可靠性的领域得到广泛应用。
目前，主流的PowerPC处理器制造商有IBM、Freescale、AMCC、LSI等。
而在嵌入式领域Freescale的PowerPC占主导地位，尤其有E2V公司对扩展温度PowerPC的支持，广泛应用于航空国防领域。
1 Freescale的PowerPC系列Freescale公司是从Motorola公司分离出来的公司，但是把Motorola公司名下所有关于PowerPC处理器的业务都归属到Freescale公司，至此该公司发展迅速，尤其在网络设备市场取得了非常可观的成功。
目前Freescale公司已经调整其PowerPC产品策略，将其划分成3个主要市场：网络设备、汽车电子（MPC5xx系列）和工业控制。
PowerPC 发展路线及应用
Compute
Largest Portfolio of Market Penetration
Power Architecture Market Share Leadership
• • Power Architecture is #1 Worldwide Market Share Leader in 32-bit EMPU
Agenda
• Track Record • Aioned to Empower Future Smart Embedded/Compute/Analytical Systems
The Power Architecture and word marks and the Power and logos and related marks are trademarks and service marks licensed by .
Power Architecture Market Leadership
#1 WW 32-bit MPU, #2 WW 64-bit CPU across all applications
Solutions Silicon / SOC
Embedded
The Power Architecture and word marks and the Power and logos and related marks are trademarks and service marks licensed by .
CELEBRATING 21 YEARS OF POWER ARCHITECTURE ANNIVERSARY
ASIA
POWER ARCHITECTURE
CONFERENCE
PowerPC
IBM推出可升级的POWER并行系统，这是第一款采用RS/6000技术，基于微处理器的超级计算机。
谢谢观看
系统接口单元SIU的功能是提供内部总线和外部总线的接口，该接口单元具有32位微处理器的几乎所有的通 用接口特性，尽管Power PC核内部总线为32位，但通过SIU可以将外部总线宽度动态地配置成8、16或32位，以 兼容数据总线宽度为8、 16或32位的外设或存储器。
SIU单元中的存储器控制器支持最多与高达8组存储器的无缝连接，每组的容量从32K字节到256M字节可变， 数据总线宽度可由4个独立的使能信号控制为8bits,16bits或32bits。支持的存储器类型包括SRAM、SSRAM、 EPOM、Flash ROM、DRAM,SDRAM等。存储器控制器为每一组存储器分别提供了可选的0到15个的等待状态以适应 不同速度的存储器。SIU也支持其它需要双时钟访问的外部SRAM和用突发方式访问的外部设备。
PowerPC处理器有 32个（32位或 64位）GPR（通用寄存器）以及诸如 PC（程序计数器，也称为 IAR/指令 寄存器或 NIP/下一指令指针）、LR（链接寄存器）、CR（条件寄存器）等各种其它寄存器。有些 PowerPC CPU 还有 32个 64位 FPR（浮点寄存器）。
PowerPC体系结构是 RISC（精简指令集计算）体系结构的一个示例。因此：
联盟运作
联盟运作
联盟三巨头，个个有来头，因此联盟采行的是松散制联盟。也就是说，联盟的目标一致，但彼此并没有隶属 关系，运作时也难以强制成员遵行。不过联盟负责制定规格、进行授权与认证等相关工作。
分工方面，摩托罗拉主司芯片设计、制造。苹果电脑则是负责操作系统，还有组装及销售。IBM不愧是信息 界的全能选手，他从上游的芯片设计、制造，到中游的系统整合、测试、操作系统，及下游的组装、销售，不但 能全面参与，向来亦是个中好手。
PowerPC发展综述
PowerPC 发展综述
主频 : 200- 650MHz 工艺 : 0 35-
集成度 : 最多达 3 千万个晶体管 0 18 微米 ( 4) 第四代 Pow erPC 产品 1999 年 MPC7400 2008 年
代 表 产 品: Pow erPC G4,
字长: 32/ 64 位 主频 : 350- 1000MHz 集成度 : 最多达 5 千万个晶体管 工艺 : 0 300 15 微米 MOTOROLA 公司生产的 PowerPC 芯片有很 大 一部分提供给 Apple 公司用于组装台式机和便携机。 此外还有很大一部分是嵌入式微处理器 , 另外包括通 讯芯片。 例如 MPC 8260 Pow erQUICC 其它同类产品省电 70% 。 是通讯芯片 , 比
工业控制计算机 2000 年 13 卷第 2 期
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PowerPC 发展综述
俞建新
南京大学计算机系
Abstract In this a rtic le the a uthor g ave a brief revie w to Powe rP C micropro cess or, whic h is main micro pro ce ssor product in prese nt wo rld micro pro ce ssor ma rket. The autho r a nalyze d the situatio n of Powe rPC in te chnolo g y a nd business sphere and rec ited ma ny rec ent impo rtant eve nts of new te chnique and new pro ducts of Po werPC. Fina lly the a uthor co mmented on future deve lo pment tre nd o f Pow erPC. Key words: e mbedde d mic roproc esso r, micro pro cess or, P owerPC, X 86, Pentium, Altiv ec , review 摘 要 本文对当今世界微处理器市场上主流产品之一的 Powe rPC 作出历 史回顾和基 本介绍 。 分析 了 Po werPC 在微处 理器市场的地位 , 列举了近期有关 Powe rP C 新技术新产品的重要事件 。 最后对 Pow erPC 今后发展趋势作出了笔者的 评论和预测 。 关键词 : 嵌入式处理器 , 微处理器 , PowerPC, X 86, Pentium, AltiVec , 发展综述
powerPC架构及编程
优势三：稳定性，可靠行 Powerpc架构具有很强稳定性能，高可靠性 更长的产品寿命周期（通常 10到 15年以上） 苛刻条件下，芯片具有很强健壮性，适合工业级应用 优势四：软件兼容性 软件可移植，从低端到高端器件，软件代码具有再使用能力 完整功能的组合：Ethernet, USB, PCI
优势五：芯片性能可选范围大 从低端到高端都有芯片可以选择 最低主频率50MHZ,133MHZ,266MHZ,最高可以达到几GHZ
CPM的模块结构 MPC8260高性能通信处理模块(CPM)运行频率133MHz或166MHz,包括了 MPC8260中的所有通信组件,提供3个FCC,2个MCC,4个SCC,2个SMC,1个SPI和 一个I2C,其主要特点有: (1) PowerPC和CPM可以工作在不同频率; (2) 支持串行比特率710Mbit/s @ 133MHz; (3) 并行I/O寄存器; (4) 片内24KB双口RAM; (5) 两个多通道控制器(MCC),每个支持128条全双工的64kbit/s HDLC线; (6) 虚拟DMA功能; (7) 双总线结构:1个64位PowerPC和1个32位本地总线; (8) 2个UTOPIA二级主/从端口,均支持多PHY; (9) 3个MII接口; (10) 8个TDM接口(T1/E1),2个TDM口可以无缝链接到T3/E3; (11) 内部电压2.0V,I/O电平3.3V; (12) 133MHz 功耗位2.5W.
PowerMac G5
PowerPC的特点(优势)
PowerPC 处理器是RISC嵌入式应用的理想基础平台。从一开始，革命性的可扩展 PowerPC 体系结构就是为满足解决方案（从台式机CPU，到高性能、高度集成的嵌入式 MPU）的不同需求设计的。PowerPC 处理器提供极具吸引力的性价比、扩大的运行温度 范围、多处理功能、高集成度，它的指令在整个产品线中兼容，并提供最广泛的开发 工具选择。 PowerPC处理器优势 优势一：MIPS/MHz 性能 选择Power架构的原因是因为它每兆赫兹的MIPS 比Renesas SH 和 ARM高. ARM 大概是 1.1 MIPS/MHz SH4A 大概是 1.8MIPS/MHz Power Architecture 是大于2.0MIPS/MHz MPC8349E : 1260 MIPS @ 667 MHz MPC8548E：3065 MIPS at 1333 MHz 优势二：功耗 PowerQUICC最大功耗范围：2 –8瓦 设备能可靠稳定运行在： -40℃-105℃ 随着温度的升高，性能不会改变
Power系列服务器处理器全了解
Power系列服务器处理器全了解大家知道，自从20世纪70年代RISC (Reduced Instruction Set Computing，精简指令集计算)技术推出以来，高性能微处理器设计的中心从半导体厂商转向了系统厂商。
由于其优化的指令系统带来的运算速度的提高等优势，使得RISC技术在80年代后期，逐渐在高端服务器和工作站领域中取代了CISC (Complex Instruction Set Computing，复杂指令集计算)成为主流的微处理器设计架构之一(见下表)。
随着RISC架构的提出，各个具备一定技术实力的厂家开始在这个架构的基础上研发出自己的处理器，经过近二十年的发展，生产芯片的厂家经历了各种分分合合，到目前为止，我们见到的主流RISC芯片主要有PowerPC、SPARC、PA-RISC、MIPS等，这些芯片分别由重要的服务器厂商用来作为其高端服务器产品和工作站的核心。
几乎无一例外地，各种大型计算机和超级服务器都采用RISC架构的处理器，RISC处理器已经逐渐成为高性能计算机的代名词，这也就是我们平时所指的Unix服务器阵营。
本文主要介绍服务器CPU之一——IBM的Power系列CPU。
IBM，即国际商业机器公司，1914年创建于美国，是世界上最大的信息工业跨国公司，目前拥有全球雇员20多万人，业务遍及150多个国家和地区。
IBM拥有综合先进技术与结构的全系列产品，包括新一代基于CMOS的并行企业服务器、首次采用64位RISC技术的AS/400高级系列、基于高性能PowerPC604微处理器的新RS/6000系列以及广泛的软件和网络产品等。
在复杂的网络管理、系统管理、密集型事务处理、庞大数据库、强大的可伸缩服务器、系统集成等方面，IBM具有强大的优势。
PowerPC 中的 PC 代表 performance computing。
PowerPC 源自于 POWER 体系结构，在 1993 年首次引入。
CPU发展简史-完整版
40年历史！125张大图诠释CPU发展简史CPU（Central processing unit）是现代计算机的核心部件，又称为“微处理器(Microprocessor)”。
对于PC而言，CPU的规格与频率常常被用来作为衡量一台电脑性能强弱重要指标。
intel x86架构已经经历了28个年头，而x86架构的CPU对我们大多数人的工作、生活影响颇为深远。
在开始intel x86神奇时光之旅前面，我们需要弄清楚历史上几件很重要的事件，计算机的始祖到底是谁？是ENIAC吗？这张图相信很多人都看过。
世界上第一台电子计算机ENIAC教科书里面的答案是ENIAC。
这个答案不算正确，但也没完全错。
ENIAC是美国宾州大学研制的第一台电子计算机，也是世界上第一台电子计算机。
准确一点说：ENIAC是世界上第一台通用型计算机。
ENIAC是Electronic Numerical Integrator And Computer的缩写，它于1946年2月15日诞生；当时的资助者是美国军方，目的是计算弹道的各种非常复杂的非线性方程组。
众所周知，这些方程组是没有办法求出准确解的，因此只能用数值方法近似地进行计算，因此研究一种快捷准确计算的办法很有必要。
那个时候的“程序设计”，需要插拔N多的插头美国军方花费了48万美元经费在ENIAC项目上，这在当时可是一笔巨款，要不是为了二次世界大战，谁能舍得出这么大的钱？事实上ENIAC也是美国陆军军械部和宾州大学莫尔学院联合发布的，而非书本上所提的只有宾州大学。
从技术上而言，ENIAC是没有太明晰的CPU概念的。
因为它采用电子管作为基本电子元件。
用了足足18800个电子管，而每个电子管大约有一个普通家用25瓦灯泡那么大。
这样整部电脑就有了8英尺高、3英尺宽、100英尺长的身躯，体积有研立方米，重达30吨，耗电高达140千瓦。
每秒能进行5000次加法运算(而人最快的运算速度每秒仅5次加法运算)，还能进行平方和立方运算，计算正弦和余弦等三角函数的值及其它一些更复杂的运算。
cpu的发展史的简单总结(一)
cpu的发展史的简单总结(一)前言计算机的核心部件之一，中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）的发展历程可以追溯到上世纪60年代，经过了数十年的不断演进和创新，取得了巨大的进步和突破。
本文将简要介绍CPU的发展史，以及其中的一些里程碑事件。
正文：诞生与早期发展•1964年，IBM推出了System/360系列计算机，这是首个采用单芯片设计的商用计算机，内部集成了逻辑门电路。
•1969年，Intel成立，开始生产存储器芯片等集成电路产品。
•1971年，Intel发布了首款微处理器Intel 4004，这是世界上第一款商用微处理器，引领了微处理器时代的到来。
：微处理器时代的崛起•1981年，IBM推出了首款个人计算机IBM PC，搭载Intel 8088微处理器，开启了个人计算机普及的新时代。
•1982年，Intel推出了x86架构的80286微处理器，首次实现了16位寻址，提升了计算性能。
•1985年，Intel推出了80386微处理器，实现了32位寻址和保护模式，大幅提升了计算能力。
•1993年，Intel推出了首款奔腾处理器（Pentium），采用了精密度更高的CMOS制造工艺，使得性能和功耗得到了平衡。
•1999年，AMD推出了首个具有超线程技术的Athlon处理器，实现了同一时间运行多个线程，提高了多任务处理能力。
至今：多核心与智能化•2005年，AMD推出了首款具有多核心架构的处理器Athlon 64 X2，带来了更高的计算性能和能效。
•2006年，Intel推出了首款核心微架构的处理器Core 2 Duo，继续提升了计算性能和能效。
•2011年，Intel推出了首款桌面级6核心处理器i7-980X，引领了多核心处理器的发展潮流。
•近年来，随着人工智能的兴起，CPU的发展也趋向于智能化。
Intel的Xeon Phi和AMD的EPYC处理器等专用处理器逐渐应用于机器学习、深度学习等领域，加速了人工智能算法的计算速度。
PowerPC发展综述
PowerPC发展综述俞建新 南京大学计算机系AbstractIn this article the author gave a brief review to PowerPC microprocessor,which is main microprocessor product in present world m icroprocessor market.The author analyzed the situation of PowerPC in technology and business sphere and recited m any recent imp ortant events of new technique and new p roducts of PowerPC.Finally the author commented on future development trend of PowerPC.Key words:embedded m icroprocessor,microp rocessor,PowerPC,X86,Pentium,Altivec,review摘 要本文对当今世界微处理器市场上主流产品之一的PowerPC作出历史回顾和基本介绍。
分析了PowerPC在微处理器市场的地位,列举了近期有关PowerPC新技术新产品的重要事件。
最后对PowerPC今后发展趋势作出了笔者的评论和预测。
关键词:嵌入式处理器,微处理器,PowerPC,X86,Pentium,AltiVec,发展综述一、引言在当今世界微处理器市场上,Intel公司的Pen-tium系列产品居龙头老大的地位,AMD、Cyrix等公司也紧跟不舍,推出兼容芯片,这样就形成了一个X86微处理器家族。
目前,X86芯片产品在整个微处理器市场上获得约80%的占有率,具有压倒一切的优势。
当然在微处理器市场上X86并非做到一统天下。
从FC到Wii24年来游戏机CPU发展历程
从FC到Wii24年来游戏机CPU发展历程从小学开始，游戏机就伴随着我走过一段快乐、辛酸的历程。
宁愿早上饿肚子，也要省吃减用存钱买游戏卡，或者添钱换卡玩。
好不容易有钱买到新的游戏卡，高兴得乐翻天，玩到饭都能都忘记吃。
对于家里那些FC、MD、SS、PS、DC、GBC之类的游戏主机，可都是一分一分攒加上每年的红包钱才辛苦买下。
不然就是答应家长，期末考试得多少多少分，进学校前几名的诺言才能购买一款心仪已久的游戏主机。
总之游戏伴随很多人成长。
小孩们专注于游戏回想以前可以说是痛并快乐着，自从拥有PS游戏机以后，小编就没有买过别的游戏机。
当时除了叫游戏机名称以外，说得最多的就是8位、16位、64位主机等，小时候的我并不知道知道这些代表什么，只知道数字越大，游戏机画面越好、同时也越贵，仅此而已。
现在终于知道那些名词是用来阐述游戏机CPU的。
从小编熟知“红白机”开始，到现在，游戏机可以说发展得非常迅速，同时CPU性能也突飞猛进。
下面我就来看看，从以前到现在受欢迎游戏机与其CPU的发展历程。
●从80年代最火的“红白机”FC开始1983年7月15日，任天堂公司发布了最经典的一款游戏主机FamilyComputer，简称F C。
FC的主色是红色和白色，因此也被称为“红白机”。
一开始此款产品就确定了销售策略和产品定位，与FC同期发售的游戏有数十款，包括《大金刚》、《马里奥兄弟》和《棒球》等。
永远的经典超级玛利FC使用的是MOS6502处理器，这款8bit处理器并不是当时最好的处理器，不过足够便宜，有助于控制成本，并且完全能够处理所需的游戏代码。
MOS6502处理器FC在中国第一个大规模流行的游戏机，恐怕也是最流行的一款游戏机，对七八十年代的人来说是难以忘怀的。
此后出现大量的“学习机”，用6502处理器处理一些简单的文本程序和小型的学习程序，对当时的中国来说确实很像个“家用电脑”，当然，一般情况下是游戏为主。
●16位游戏机黑马MD1988年10月29日，SEGA公司再次推出了自己新一代的游戏机MegaDrive，简称MD。
PowerQUICCTM通信处理器无处不在
PowerQUICCTM通信处理器无处不在无论您走到世界的任何地方，您都会发现飞思卡尔飞思卡尔的PowerQUICCTM通信处理器通信处理器在工作。
自从1989年推出首款通信处理器以来，我们已经售出了1.85亿颗通信处理器。
仅以PowerQUICC系列为例，自1995年推出以来，已经有500多家制造商选择该产品，在5 000多种设备的设计中被采用。
作为全球领先的通信处理器体系结构，PowerQUICC 已经渗透到我们生活的每个角落。
每次想到PowerQUICC处理器时，您可能会自动联想到联网和通信设备。
但这只是一个起点，现在，全球前十大网络和通信设备提供商全都采用了这一领先的体系结构。
由于PowerQUICC体系结构的广泛普及，飞思卡尔现在是全球排名第一的集成通信处理器供应商。
这还只是一个开始。
PowerQUICC处理器已经无处不在。
全球最大的客机Airbus A380就在导航系统中采用了PowerQUICC。
当您停车购买汉堡时，您会在柜台后的法国油炸机上发现PowerQUICC的身影。
拉动弹珠游戏机的拉杆时，您也可能发现它的轨道上安装有PowerQUICC。
1 客户驱动的创新自1989年率先推出第一款第一款通信处理器以来，我们取得了如此巨大的成功，这是任何人都未曾预料到的。
该产品不是瞬间的灵感闪现，而是在我们与AT&T (现在是朗讯)和阿尔卡特二家重要客户进行长谈后确定的。
这二家客户需要一个用于ISDN终端适配器的更快速、更经济高效的解决方案。
飞思卡尔（当时是摩托罗拉摩托罗拉的半导体部门）根据他们的要求，设计了68KB的主处理器和WAN接口，所有部件均集成在单颗芯片上。
1989年9月，MC68302正式投放市场。
MC68302获得了成功。
更多客户，包括爱立信、摩托罗拉和Wellfleet（现在的北电）纷纷开始与我们合作。
截至1993年，该设备已经演进成为QUICC（四通道通信处理器）——MC68360。
强“芯”之路—英特尔至强发展历程
强“芯”之路—英特尔至强发展历程服务器处理器的发展比普通PC处理器要晚一些，服务器CPU和普通CPU 有很多的不同，比如早期的服务器CPU为了能够减少发热量，能够长时间的稳定工作，在主频和总线上要比普通CPU低很多。
除了在稳定性上的区别，服务器CPU在二级缓存上要大于普通CPU，部分服务器CPU很早就开始应用了三级缓存。
此外在内部指令集、接口以及支持多路级联方面，服务器CPU和普通CPU 也存在着比较大的差异。
早期的服务器处理器基本采用RISC构架，如IBM的Power和PowerPC处理器、Sun公司的SPARC和UltraSparc处理器、HP的PA-RISC 以及收购康柏后的Alpha处理器等。
这些RISC处理器被应用高端Unix服务器，虽然性能高、稳定而安全，但是由于高成本和技术的封闭性，在近年来辉煌的Unix服务器有了下滑的趋势。
自2000年开始，基于IA构架的Intel和基于x86指令架构的AMD服务器处理器进入了市场，凭借低廉的价格和应用的广泛性逐步站稳了脚跟，随着近年来处理器技术和性能的提高，x86架构处理器在一步步蚕食着RISC处理器的市场，RISC虽然仍旧是高端市场的霸主，但也掩饰不掉下滑的趋势。
英特尔服务器处理器在x86服务器处理器市场占据着重要的地位，近年来随着多核技术的迅速发展，英特尔确立了在x86服务器处理器市场的霸主地位，除了在双路、四路服务器市场的优秀表现外，在高端市场也表现出强大的表现力。
在08年最新全球TOP500超级计算机榜单中，有75%的超级计算机采用了英特尔处理器。
自涉足服务器处理器领域以来，在取得佳绩的背后，英特尔服务器CPU都有哪些功臣呢，下面，我们可以来回顾一下英特尔服务器处理器的“芯”路历程。
Pentium Pro处理器Intel Pentium Pro处理器在1995年11月正式推出，这款采用32位数据结构设计的处理器在当时令人吃惊的性能，因而Pentium Pro一度成为高端处理器的代名词。
苹果公司发展历史和大事记等
苹果公司发展历史和大事记1975年以前1950年：史蒂芬·沃兹涅克出生；1955年：史蒂芬·乔布斯出生；1972年：史蒂芬·乔布斯从Reeds学院辍学，他仅在Reeds学院就读了一个学期。
乔布斯在完成中学学业后，经常参加HP公司的讲座。
这一年他成为了HP 公司的夏季职员。
随后与同在HP公司就职的，也是刚从加州大学辍学的的史蒂芬·沃兹涅克相识。
这时的沃兹涅克因为销售用于免费远程呼叫的自制设备而小有名气。
乔布斯帮助沃兹涅克卖出了不少这样的设备。
1974年初：乔布斯成为Atari公司的一名视频设计师。
他用节省下来的钱作了一次印度之行，在那里寻求精神上的启迪。
1974年秋：乔布斯从印度归来，开始参加沃兹涅克的“国产计算机俱乐部”的聚会。
当时沃兹涅克热衷于创造电子设备，而乔布斯已开始观注个人计算机的市场前景。
乔布斯劝说沃兹涅克与他共同开发一种个人计算机。
1975年-1979年1975年：在乔布斯的卧室中，乔布斯和沃兹涅克开始开发Apple I；1976年：Apple I开发工作完成，在乔布斯的车库里他们制造出了Apple I的原型机。
沃兹涅克向HP公司介绍他的Apple I，但在HP公司没有人对他的计算机感兴趣。
在遭到拒绝之后，乔布斯想他们应该自已生产Apple I，为此，乔布斯卖掉了他的大众（Volkswagen）汽车，沃兹涅克也卖掉了他的可编程HP计算机。
他们一共筹集了1250美元，开始生产Apple I主板；1976年4月1日：由沃兹涅克、乔布斯和RonWayne共同成立了苹果电脑公司。
Ron Wayne设计了苹果公司的第一个徽标；1976年5月：Apple I每台售价为666.66美元，一个电脑商店（Byte Shop）购买了50台Apple I；1976年夏：Ron Wayne离开苹果电脑；1976年秋：沃兹涅克完成Apple II的开发工作。
1977年：Rob Janov设计了苹果的第二个徽标，也就是一直沿用至今的苹果徽标（只是在1998年去掉了彩虹颜色）。
计算机发展历史上的第一
计算机发展历史上的第⼀计算机发展历史上的第⼀11623年，法国数学家、物理学家帕斯卡（Blaise Pascal），制造出第⼀台机械加法器Pascaline。
这台机器由⼀套8个可旋转的齿轮系统组成，只能进⾏加法和减法，实现⾃动进位，并配置⼀个可显⽰计算结果的窗⼝。
21834年，英国数学家Charles Babbage发明解析机（Analytical Engine），⾸度提出近似现代电脑组织的观念。
虽因机器结构太复杂，⾮当时技术所能制造，以致Babbage赍志以殁。
但解析机的设计理念和Babbage的⾄交Ada Lovelace⼥⼠（⾸位程序设计师）的程式构想，却开启了近代计算机的先河。
31932年，美国科学家Vannevar Bush研制成功微分分析仪（Differential Analyzer），微分分析仪是电⼦计算机的⿐祖。
Bush 在1945年写的《As We May Think》⼀⽂，预测了未来计算机、数据库、数位相机、语⾳识别、Internet等功能，⼈们因此称他为电脑之⽗。
41936年，德国⼯程师楚泽（Konrad Zuse）研制出了机械可编程计算机Z1，并采⽤了⼆进制形式，其理论基础即来源于布尔代数。
它的功能⽐较强⼤，⽤类似电影胶⽚的东西作为存储介质。
可以运算七位指数和16位⼩数。
可以⽤⼀个键盘输⼊数字，⽤灯泡显⽰结果。
51942年，美国爱荷华州⽴学院数学系教授阿特纳索夫和他的学⽣助⼿贝利设计成功阿特纳索夫－贝利－计算机（简称ABC）模型，ABC模型能做加法和减法运算，能存储300个数字，15秒中能进⾏⼀次运算，这就是有史以来⼈类第⼀次看到⽤电⼦管为元件的，有再⽣存储功能的数字计算机。
61944年，美国哈佛⼤学艾肯（Aiken）博⼠在IBM的赞助下设计完成Mark I，⼜叫做“⾃动序列受控计算机”。
它的外壳⽤钢和玻璃制成，装备了3000多个继电器，共有15万个元件和长达800公⾥的电线，⽤穿孔纸带输⼊。
40年历史！125张大图诠释CPU发展简史
40年历史！125张大图诠释CPU发展简史40年历史！125张大图诠释CPU发展简史2007-06-20 14:04:00 来源:泡泡网CPU（Central processing unit）是现代计算机的核心部件，又称为“微处理器(Microprocessor)”。
对于PC而言，CPU的规格与频率常常被用来作为衡量一台电脑性能强弱重要指标。
intel x86架构已经经历了28个年头，而x86架构的CPU对我们大多数人的工作、生活影响颇为深远。
在开始intel x86神奇时光之旅前面，我们需要弄清楚历史上几件很重要的事件，计算机的始祖到底是谁？是ENIAC吗？这张图相信很多人都看过。
世界上第一台电子计算机ENIAC教科书里面的答案是ENIAC。
这个答案不算正确，但也没完全错。
ENIAC是美国宾州大学研制的第一台电子计算机，也是世界上第一台电子计算机。
准确一点说：ENIAC是世界上第一台通用型计算机。
ENIAC是Electronic Numerical Integrator And Computer的缩写，它于1946年2月15日诞生；当时的资助者是美国军方，目的是计算弹道的各种非常复杂的非线性方程组。
众所周知，这些方程组是没有办法求出准确解的，因此只能用数值方法近似地进行计算，因此研究一种快捷准确计算的办法很有必要。
那个时候的“程序设计”，需要插拔N多的插头美国军方花费了48万美元经费在ENIAC项目上，这在当时可是一笔巨款，要不是为了二次世界大战，谁能舍得出这么大的钱？事实上ENIAC也是美国陆军军械部和宾州大学莫尔学院联合发布的，而非书本上所提的只有宾州大学。
从技术上而言，ENIAC是没有太明晰的CPU概念的。
因为它采用电子管作为基本电子元件。
用了足足18800个电子管，而每个电子管大约有一个普通家用25瓦灯泡那么大。
这样整部电脑就有了8英尺高、3英尺宽、100英尺长的身躯，体积有研立方米，重达30吨，耗电高达140千瓦。
powerPC e300处理器内核概述介绍
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执行 CR 前瞻操作的 BPU 4K 字节页面大小、可变长块大小和 256M 字节段大小的地址变换设施 64 表项、双路、组相联的 ITLB 和 DTLB 8 表项的数据和指令 BAT 阵列，提供 128K 字节到 256M 字节的块 快速陷阱机制支持的软件表搜索操作和更新 52 位虚地址；32 位实地址 提高系统性能的设施 一个到一致系统总线（CSB）的 32 或 64 位的事务拆分内部数据总线接口，支持突 发传输 支持 CSB 接口的一级地址流水 真高位在前字节序模式（小端） ，与其他高位在前字节序（小端）设备兼容 增加了紧急中断 硬件支持未对齐的高位在前字节序（小端）访问 可配置处理器总线倍频器，与 MPC8349E 集成处理器硬件规范一致 集成的电源管理 内部处理器/总线时钟倍频器比率 三种省电模式：doze,nap, 和 sleep 内部功能单元空闲时的自动动态功率减少 利用 JTAG 边界扫描能力的系统内（in-system）可测性和调试特性 e300 特有而 G2 处理器没有的特性如下： 增强的寄存器集 e300 核比 G2 多了一个 HID0 位 允许 cache 奇偶校验（ECPE）位，HID0[1]，使 e300 核可以在检测到 cache 奇 偶错误时启用机器检查中断捕获 增强的高速缓存（cache）实现 更大的 32K 字节、8 路、组相联的指令和数据高速缓存 对指令和数据高速缓存存贮器阵列执行全面的奇偶校验 可锁定的 L1 指令和数据高速缓存——整个高速缓存或按单路，此时最多可达 8 路 中的 7 路 新的 icbt 指令支持指令高速缓存的初始化 数据高速缓存支持四态 MESI 一致性协议（MPC8349E 未实现） 仅在关键载入完成之后才封锁指令高速缓存（允许重载命中） 指令撤销机制支持(撤销命中)(hit-under-cancel)和(撤销不命中)(miss-under-cancel)， 改进了指令高速缓存的利用率 可将紧急双字同时写入高速缓存和转发给请求单元， 因而使载入延迟所造成的阻滞 最小 数据高速缓存队列共享使换出和监听推（snoop push）更高效 考虑到一致性系统管理， 规定了可选的数据高速缓存操作广播特性 （由 HID0[ABE] 启用） 。除 dcbz（dcbi，dcbf 和 dcbst）之外，所有的数据高速缓存控制指令都要 求启用 HID0[ABE]广播 取指突发特性允许所有取自高速缓存禁止空间的指令在总线上作为突发事务执行 中断 e300 核为非对齐小端（高位在前字节序）格式访问提供硬件支持。除字符串和多
PowerPC发展概述
PowerPC发展概述PowerPC发展概述IBM 作为RISC 技术的先驱，早在1975 年就开始尝试新架构的设计并制定了相应的801计划，但在经历种种波折后801计划宣告失败。
而与801并行发展的的America 计划却获得了功，该计划最终演化为现在的Power架构。
这里就出现了两个概念RISC和Power，那什么是RISC和Power呢？RISC的英文全称为“Reduced Instruction Set Computing”，中文即“精简指令集”。
RISC包含了简单、基本的指令,透过这些简单、基本的指令,就可以组合成复杂指令。
每条指令的长度都是相同的,可以在一个单独操作里完成，大多数的指令都可以在一个机器周期里完成,并且允许处理器在同一时间内执行一系列的指令。
它的关键技术在于流水线操作（Pipelining），即在一个时钟周期里完成多条指令。
RISC体系多用于非x86阵营高性能微处理器CPU,像HOLTEK MCU、MIPS、PowerPC系列等。
RISC出现的结果是，相对少的晶体管可设计出极快的微处理器。
通过研究发现，只有大约20%的指令是最常用的，把处理器能执行的指令数目减少到最低限度，对它们的执行过行优化，就可以极大地提高处理的工作速度。
一般来说，RISC处理器比同等的CISC（Complex Instruction Set Computer，复杂指令集计算机）处理器要快50%-75%，同时RISC处理器更容易设计和纠错。
Power的英文全称是“Performance Optimization With Enhanced RISC”，意为增强RISC性能优化架构。
RISC的理念大大简化了计算机操作指令，加快系统运行速度，使得计算机性能得到大幅度提升。
如今，RISC架构已经广泛应用于众多工作站和UNIX服务器系统中，并被看作是未来主流的计算架构。
PowerPC顾名思义就是采用Power 架构的高性能计算机。
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PowerPC处理器的发展历程摘要：本文简述freescale的powerpc处理器的发展历程，按powerpc处理器应用领域对处理器进行了进行分类和介绍。
关键词：嵌入式处理器；powerpc；powerquicc；power qoriq 中图分类号：tp752一般情况下的powerpc，指的是使用powerpc指令集的处理器。
powerpc，最初的含义却不是power，而是performance optimized with enhanced risc；pc指的是performance computing。
powerpc 系列是源自于power架构的设计，但进行了大量的改动。
例如，power pc是open-endian设计，而power是大尾段设计；power pc希望提供更强的浮点处理能力和多线程处理能力。
总的来说，这两种类型的cpu并没有太大的差别，power pc保留了绝大部分power指令，许多应用只要重新编译，就可以分别在两个平台上运行。
随着powerpc的发展，使用powerpc构架的处理器已经形成了庞大的家族，在通信、工控、航天国防等要求高性能和高可靠性的领域得到广泛应用。
目前，主流的powerpc处理器制造商有ibm、freescale、amcc、lsi等。
而在嵌入式领域freescale的powerpc占主导地位，尤其有e2v公司对扩展温度powerpc的支持，广泛应用于航空国防领域。
1 freescale的powerpc系列freescale公司是从motorola公司分离出来的公司，但是把motorola公司名下所有关于powerpc处理器的业务都归属到freescale公司，至此该公司发展迅速，尤其在网络设备市场取得了非常可观的成功。
目前freescale公司已经调整其powerpc产品策略，将其划分成3个主要市场：网络设备、汽车电子（mpc5xx系列）和工业控制。
1.1 powerquiccfreescale powerpc在通讯领域的成功，很可能要归功于powerquicc，这也是ibm的powerpc和freescale的powerpc的最重要的区别。
1993年，摩托罗拉在充分理解通信系统应用的基础上，生产了第一颗包含quicc（quad integrated communications controller）的芯片mc68360。
此时，quicc实际上是一颗独立的处理器。
1994年，摩托罗拉开始把mc68360的quicc和powerpc内核结合，将集成了quicc的powerpc处理器称为powerquicc，并将其中的quicc处理模块称为cpm。
1995年，mpc860芯片面市，标志着一个通信处理器时代的开始。
这颗芯片实现了作为控制中心的powerpc处理器和作为数据处理中心的cpm的分离，采用了数据通路和控制通路分开的思想。
此后powerquicc系列芯片也一路升级，从powerquicc i到powerquicc ii，再到powerquicc iii和powerquicc ii pro。
目前，freescale 将cpm升级为qe（quicc engine）。
伴随powerquicc 的升级，freescale powerpc内核也在升级。
（1）603内核系列mpc850、mpc860、mpc875、mpc885等，目前是最低端的freescalepowerpc处理器。
这类powerpc处理器没有包含sdram接口，用户必须使用mpc860提供的upm（user programmable machines）配置成sdram接口。
603内核配合powerquicc i。
（2）603e内核系列mpc8250、mpc8260、mpc8272等。
从powerpc内核的角度看，603到603e的升级不大，主要是mmu上，此外包含了sdram控制器。
603e内核配合powerquicc ii。
（3）e300内核系列mpc8349、mpc8347、mpc8360等。
e300系列与603e系列结构基本一致，在处理器内核上的修改不多。
qe最先在mpc8360上实现，此外支持ddr sdram接口。
e300内核配合powerquicc ii pro。
（4）e500内核系列mpc8540、mpc8560、mpc8548等。
e500内核共有v1、v2两个版本。
v1版本和v2版本的最大区别在于mmu。
基于e500内核的powerpc 处理器是freescale高端处理器的发展方向。
e500 内核和603e有很大的不同，只有指令系统是兼容的，其他内核组件都不相同。
e500内核配合powerquicc iii。
1.2 host processorhost processor顾名思义为主处理器，类似与以前的x86，是一颗纯处理器，它理论上需要通过桥接器和外部设备进行连接，常用powerpc处理器桥接器有不少厂家生产，主要有：tundra公司（现已由idt公司收购）的tsi107和tsi109，mavell公司的discovery系列。
powerpc 6xx系列和power pc 7xx系列由motorola公司和ibm公司研发，之后由于公司业务变更归属到了freescale公司名下，后续g4产品沿续了前期host processor的发展。
该系列处理器性能高，处理速度快，主要面向高性能计算处理。
（1）powerpc 6xx系列powerpc 601是power pc 600系列中的第一款，它综合了power 和power pc架构的特点，并且尽量保持与power1和随后的其他power pc芯片的兼容性。
此系列下一个芯片是603，低端、低功耗的处理器，大量使用在汽车上。
与power pc 603同日登场的还有powerpc 604，是更强大的处理器，随之的是“加强版”的603e和604e。
（2）power pc 7xx系列在1998年，出现了powerpc740和powerpc750，与604e非常相像。
powerpc750是第一款铜导线处理器，苹果公司用它生产了g3。
在2002年发布的32位的powerpc750fx曾经震惊业界，因为它是第一款达到1ghz主频的处理器，ibm在2003年紧跟着推出了750gx，集成了1mb片上二级缓存，也是1ghz主频，大约7瓦功耗。
（3）power pc e600内核系列也称为g4，包括mpc7410，mpc7447，mpc7448，mpc8641等。
与ibm的power700系列的最大不同在于g4系列支持altivec结构。
这类处理器也是apple用于mac机的芯片。
mpc86xx系列是内部集成了g4核并集成丰富io接口的处理器，如高速串行接口。
pci-e，rapidio，处理器主频可达1.5g。
该系列处理器有扩展温度支持，广泛应用于航空国防领域，进行高性能计算处理。
同时由于集成了altivec单元，也用来做信号处理。
1.3 power qoriq飞思卡尔qoriq通信平台是飞思卡尔的 powerquicc通信处理器的下一代演进产品，包含一个或者更多个核，一共有5个不同的产品平台。
按照功能和性能，分为p1，p2，p3，p4和p5，同老的powerpc 产品保持软件兼容，例如powerquicc平台。
qoriq商标和p1、p2、p4产品家族在2008年6月被公布，p3和p5平台的细节尚未公开。
所有的qoriq处理器基于e500 or e5500核心。
p10xx和p20xx系列基于e500v2核心，p340xx和p40xx系列基于e500mc核心，p50xx则基于e5500核心。
多核、高性能、低功耗、高集成度是qoriq的重要特点，同时许多型号在恶劣环境下有着出色的适应能力。
（1）p1系列p1系列被设计用于网关、以太网交换机、无线局域网接入点和通用控制目的。
p1系列属于入门级，运行在400到800mhz，e500核心，用于替代powerquicc ii pro和powerquicc iii平台。
p1系列封装成689个引脚，同p2系列兼容。
（2）p2系列p2系列设计用于网络、电信、军工的广泛应用。
能运行在-40到125°c，特别适合苛刻条件下的应用。
p2系列属于中端产品，运行在800mhz到1.2ghz，用于替代powerquicc ii pro和powerquicc iii平台。
（3）p3系列p3系列设计属于中端产品，用于交换机和路由器。
p3系列提供了一个多核平台，支持4个e500mc核心，每个核心频率能达到1.5 ghz。
p3系列拥有1.3 ghz 64-bit ddr3内存控制器，18个serdes lanes，以及用于数据包操作和调度、正则表达式、raid、安全、加密和rapidio的硬件加速器。
p3系列的多个核心能够运行在对称模式和非对称模式，意味着多个核心可以一起或者非别引导运行操作系统。
（4）p4系列p4系列属于高端产品，用于核心网或者企业级交换机、路由器。
提供极限多核平台，支持8个e500mc核心，每一个核达到1.5 ghz。
p4080包含8个e500mc核心。
（5）p5系列p5系列基于高性能64-bit e5500核心，频率提高到2.5 ghz。
p5010含一个e5500核心，能够运行在2.0 ghz下。
p5020含2个e5500核心，能够运行在2.0 ghz下。
p5040含4个e5500核心，能够运行在2.2 ghz下，性能吃惊的达到了3.0dmips/hz。
集成pci-e，rapidio，sata等接口。
1.4 qoriq amp系列t系列基于多线程64为e6500核心，该核集成altivec技术向量处理单元，产品有4核的t1042，24核（虚拟）的t4240等。
内部集成了多达16路的千兆以太网、4路pci-e、2路rapidio，2路sata等接口。
2 结束语freescale的powerpc在嵌入式应用中提出了全面解决方案，系列化的产品可应用于不同需求的领域，不仅国外、在国内许多知名企业也广泛应用，尤其由e2v公司对扩展温度powerpc的支持，亦广泛应用于对环境要求很高的领域中。
相信选择freescale的powerpc作为嵌入式中的处理器是不错的选择。
参考文献：[1]网站/power.作者简介：沈华，高工，研究方向：嵌入式处理器应用。
作者单位：中航工业西安航空计算技术研究所，西安 710065。