PowerPC G4

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Apple PowerPC G4
Motorola PowerPC 7450 a 800 MHz

PowerPC G4 es una designación usada por Apple Computer para describir la cuarta generación de microprocesadores PowerPC. El término conduce, a menudo, a pensar que se trata de un modelo físico de procesador cuando en realidad se refiere a varios procesadores de Freescale Semiconductor (división de semiconductores de Motorola).

Tales designaciones fueron aplicadas a los ordenadores de Apple Macintosh tales como el ordenador portátil PowerBook G4, el iMac G4 y el Power Macintosh G4 de escritorio. Esta generación de procesadores también fue utilizada en modelos recientes de eMac, del Mac mini y del portátil iBook de tercera generación.

El primer modelo de procesador para utilizarse en sistemas denominados como G4 era el Motorola PowerPC 7400, aparecido al final del verano de 1999 con velocidades que se extendían desde 350 a 500 Mhz.

Gran parte del diseño del 7400 fue hecho por Motorola en estrecha colaboración con alianza AIM, International Business Machines, el segundo miembro de la alianza, aparentemente tuvo desacuerdos referentes a una unidad de procesamiento de vectores en el chip por lo que IBM en cooperación con AIM desarrollo su propia versión del microprocesador bajo las series PowerPC 7XX . En última instancia, el diseño de la arquitectura G4 contuvo una unidad de proceso de vectores de 128-bit denominada por Motorola AltiVec mientras que la comercialización de Apple lo denominaba "Velocity Engine".

Con la unidad de AltiVec, el microprocesador 7400 puede hacer operaciones matemáticas de cuatro vías en coma flotante de simple precisión, o un byte de 16 vías en un sólo ciclo. Además, la unidad de proceso de vectores es sobreescalable, y puede hacer dos operaciones de vector al mismo tiempo. Comparado con los microprocesadores x86 de Intel de entonces, esta característica ofrecía una mejora sustancial en el funcionamiento de las aplicaciones diseñadas para aprovecharse de la unidad de AltiVec.

Además, los 7400 disponen de soporte para multiprocesamiento simétrico (SMP) y una Unidad Aritmético-Lógica de 64-bit, derivada en parte de las ALU de las series 604. Las series 603 tenían ALUs de 32-bit, que tardaban dos ciclos de reloj en lograr el resultado de una operación aritmética de 64-bit en coma flotante.

La unidad en coma flotante (FPU) en los 7400 también fue tomada de un CPU anterior, el 604, porque era un 25% más rápido por reloj que el FPU en la CPU 750(G3). Mientras el bus del MPX utilizado en las series 7400 es de 167MHz FSB, el bus es tal que las unidades de vector (que procesa AltiVec) nunca se quedan sin datos, como algunos habían dicho erróneamente.

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