باور بي سي 970

تُعد معالجات PowerPC 970 و PowerPC 970FX و PowerPC 970MP معالجات PowerPC 64 بت من شركة IBM تم طرحها في عام 2002. وقد أطلقت شركة Apple على معالج 970 اسم PowerPC G5 لجهاز Power Mac G5 الخاص بها .

بعد ابتكار معمارية PowerPC في أوائل التسعينيات عبر تحالف AIM ، تم تطوير عائلة معالجات 970 من خلال تعاون إضافي بين IBM وآبل . [ ^{1 ] [ 2 ] أُطلق} على المشروع الاسم الرمزي GP-UL أو Giga Processor Ultra Light، حيث يُشير Giga Processor إلى الاسم الرمزي لمعالج POWER4 الذي اشتُقّت منه النواة. عند طرح آبل لجهاز Power Mac G5 ، صرّحت بأن هذا المشروع كان ثمرة جهد تعاوني لخمس سنوات، مع خطة تطوير متعددة الأجيال. إلا أن هذا التوقع لم يدم طويلاً، إذ اضطرت آبل لاحقًا إلى التراجع عن وعدها بتوفير  معالج بسرعة 3 جيجاهرتز بعد عام واحد فقط من طرحه. كما عجزت IBM عن خفض استهلاك الطاقة إلى المستويات اللازمة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة. في النهاية، لم تستخدم آبل سوى ثلاثة إصدارات من المعالج.

تعتمد وحدات الشفرات JS20/JS21 من IBM وبعض محطات العمل منخفضة التكلفة وخوادم System p على معالج PowerPC 970. كما يُستخدم هذا المعالج في بعض الأنظمة المدمجة عالية الأداء مثل Momentum XSA-200 من Mercury. وتُرخّص IBM أيضًا نواة PowerPC 970 لاستخدامها في تطبيقات مُخصصة.

يُعدّ معالج PowerPC 970 معالجًا أحادي النواة مشتقًا من معالج POWER4 ، ويستطيع معالجة تعليمات PowerPC ذات 32 بت و 64 بت بشكل أصلي. ويحتوي على وحدة جلب مسبق للأجهزة ووحدة تنبؤ بالتفرعات ثلاثية الاتجاهات .

على غرار معالج POWER4، تتكون الواجهة الأمامية من تسع مراحل. يستطيع معالج PowerPC 970 جلب وفك تشفير ما يصل إلى ثماني تعليمات، وإرسال ما يصل إلى خمس تعليمات إلى محطات الحجز، وإصدار ما يصل إلى ثماني تعليمات إلى وحدات التنفيذ، وإخراج ما يصل إلى خمس تعليمات في كل دورة. تم تمديد مسارات التنفيذ مقارنةً بمعالج POWER4 لتحقيق معدل تعليمات لكل دورة أعلى . يحتوي على ثماني وحدات تنفيذ: وحدتان حسابيتان منطقيتان (ALU)، ووحدتان لحساب الفاصلة العائمة مزدوجة الدقة ، ووحدتان للتحميل/التخزين، ووحدتان لـ AltiVec . ^{[ 3 ]}

تُنفّذ إحدى وحدات AltiVec تعليمات الأعداد الصحيحة والعشرية، بينما تُنفّذ الأخرى تعليمات التبديل فقط. تحتوي الوحدة الأخيرة على ثلاث وحدات فرعية لتعليمات الأعداد الصحيحة البسيطة، والأعداد الصحيحة المركبة، والعشرية. وتختلف أطوال مسارات هذه الوحدات: 10 مراحل لتعليمات الأعداد الصحيحة البسيطة والتبديل، و13 مرحلة لتعليمات الأعداد الصحيحة المركبة، و16 مرحلة لتعليمات الأعداد العشرية. ^{[ 3 ]}

يحتوي المعالج على ناقلين أحاديي الاتجاه بسعة 32 بت ومعدل بيانات مزدوج (DDR) (أحدهما للقراءة والآخر للكتابة) متصلين بشريحة التحكم بالنظام ( الجسر الشمالي )، ويعملان بربع سرعة نواة المعالج. يحمل الناقلان أيضًا العناوين وإشارات التحكم بالإضافة إلى البيانات، لذا لا يمكن تحقيق سوى نسبة مئوية من ذروة عرض النطاق الترددي (6.4  جيجابايت/ثانية عند 450  ميجاهرتز). ونظرًا لأن الناقلين أحاديي الاتجاه، فإن كل اتجاه لا يمكنه تحقيق سوى نصف عرض النطاق الترددي الإجمالي، أي 3.2  جيجابايت/ثانية. ^{[ 3 ]}

تم تصنيع جميع أجيال معالجات 970 في مصنع IBM في إيست فيشكيل في نيويورك على ركيزة سيراميك بيضاء كانت نموذجية لمعالجات IBM المتطورة في ذلك الوقت.

تم تصنيع أول  معالج PowerPC 970 بتقنية 130 نانومتر في الأسبوع 20 من عام 2003. ^{[ 4 ]}

تم تصنيع معالج PowerPC 970FX بتقنية 90  نانومتر في الأسبوع 25 من عام 2004، ^{[ 4 ]} باستخدام رقاقة أصغر.

يحتوي معالج PowerPC 970MP على نواتين على نفس الشريحة، وضعف سعة ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثاني (L2) لكل نواة مقارنةً بمعالج 970FX، لذا فهو أكبر حجمًا بكثير. تم تصنيعه في الأسبوع 24 من عام 2005. ^{[ 4 ]}

قامت شركة IBM بتصنيع جسرين شماليين مخصصين لأجهزة الكمبيوتر التي تعمل بنظام PowerPC 970:

• CPC925 – صُممت بواسطة شركة آبل ^{[ 10 ]} وتُعرف باسم U3 أو U3H (وهي تدعم ذاكرة ECC ). تدعم هذه الشريحة ما يصل إلى معالجين من نوع PowerPC 970 أو PowerPC 970FX، وتحتوي على ناقلين أحاديي الاتجاه للمعالج بتردد 550 ميجاهرتز، ووحدة تحكم بذاكرة DDR بتردد 400 ميجاهرتز ، ومنفذ AGP x8 ، ونفق HyperTransport بتردد 400 ميجاهرتز و 16 بت . صُنعت الشريحة بتقنية 130 نانومتر. بالإضافة إلى ذلك، كان هناك جسر شمالي U3Lite قيد التطوير لجهاز PowerBook G5، ولكنه لم يُطرح في الأسواق.     
• معالج CPC945 – صممته شركة IBM وأطلقت عليه شركة Apple اسم U4 ، وهو قادر على دعم معالجين من نوع PowerPC 970MP، ويحتوي على ناقلين أحاديي الاتجاه للمعالج بتردد 625 ميجاهرتز، ووحدتي تحكم بالذاكرة تدعمان ما يصل إلى 64 جيجابايت من ذاكرة DDR2 SDRAM بتردد 533 ميجاهرتز مع خاصية تصحيح الأخطاء ECC، بالإضافة إلى مسار PCIe x16 ونفق HyperTransport بتردد 800 ميجاهرتز و16 بت. يتم تصنيعه بتقنية 90 نانومتر.      

تم إلغاء مشروع جسر CPC965 الشمالي. كان من المقرر إطلاقه عام 2007، وكان سيُصمم ليكون جسرًا شماليًا أحادي المعالج فقط. تضمنت ميزاته  وحدة تحكم DDR2 بتردد 533 ميجاهرتز تدعم ذاكرة ECC بسعة تصل إلى 8 جيجابايت، وناقل PCIe ثماني المنافذ، وشبكة إيثرنت جيجابت  مدمجة بأربعة منافذ مع إمكانية تفريغ بروتوكولي TCP / UDP لبروتوكول IPv4 ، ومنافذ USB 2.0، وواجهة ذاكرة فلاش . يحتوي الجسر الشمالي على نواة PowerPC 405 مدمجة لتوفير إمكانيات إدارة النظام وتكوينه. ^{[ 11 ]}

تستخدم شركة IBM ناقل Elastic Interface (EI) الخاص بها في الوحدات النمطية.

• أجهزة الكمبيوتر العملاقة التي تستخدم معالج PowerPC 970:
  • نظام إكس
  • استخدمت بعض النماذج السابقة من الحواسيب العملاقة في شبكة الحوسبة الفائقة الإسبانية معالجات PowerPC، مثل Magerit الإصدار 1 و MareNostrum الإصدار 2.
• قائمة طرازات ماكنتوش مصنفة حسب نوع وحدة المعالجة المركزية

• "معالج IBM PPC970 يُصبح معالج Apple G5". (7 يوليو 2003). تقرير المعالجات الدقيقة .
• "شركة آي بي إم تتصدر المشهد". (9 فبراير 2004). تقرير المعالجات الدقيقة .
• "جرعة مضاعفة من معالجات باور بي سي من شركة آي بي إم". (7 نوفمبر 2005). تقرير المعالجات الدقيقة .

• مقال من موقع آرس تكنيكا، الجزء الأول
• مقال آرس تكنيكا، الجزء الثاني
• دليل مستخدم معالج IBM PowerPC 970FX RISC
• فهم بنية PowerPC ذات 64 بت
• مؤتمر ISSCC 2006: IBM PowerPC 970MP
• وثائق IBM: معالجات PowerPC 9XX الدقيقة