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PowerPC架构:IBM的一座金矿

时间:06-15 来源:3721RD 点击:

除了ARM架构,X86架构,还有一个我们也不能忽视,那就是IBM的POWER架构,虽然由于种种原因它在大家的视线中不再那么光芒四射,但是曾经与X86并驾齐驱的历史不可抹杀,今天我们就开始详细讲讲POWER和IBM的故事。

在这个世界上,尤其在竞争激烈的IT领域,并不是每一个成功的公司都能被世人敬仰,然而IBM却做到了这一点。

虽然IBM可以提供小到打印机,大到大型主机的硬件产品以及供这些产品更加稳定更加高效的软件还有完美的各种服务,但是IBM更希望从人们口中听到这样的话:IBM是一个整体解决方案供应商。

既然是整体解决方案供应商,怎么能够缺少芯片技术呢?

所以,当苹果电脑公司染指ARM的时候,IBM于1990年,推出了基于RISC系统、运行AIXV3的新产品线RS/6000(现在称为IBM eServer p系列)。

该系统架构后来被称为Power(即:Power1),是1991年,由Apple、IBM、Motorola组成的AIM联盟所发展出的微处理器架构。Power是整个AIM联盟平台的一部分,并且是到目前为止唯一的一部分。但苹果电脑自2005年起,将旗下电脑产品转用Intel CPU,原因在后文中有说明。

从Power的全称可以看出其含义:增强RISC性能优化架构。后来IBM对Power做出了最新的解释,分别是如下5个词语的缩写:
Performance(性能);
Optimization(优化);
Wisdom(智能);
Efficiency(高效);
Reliability(可靠)。

PowerPC 处理器有广泛的实现范围,包括从诸如 Power4 那样的高端服务器CPU 到嵌入式 CPU市场 。PowerPC 处理器有非常强的嵌入式表现,因为它具有优异的性能、较低的能量损耗以及较低的散热量。除了像串行和以太网控制器那样的集成 I/O,该嵌入式处理器与台式机CPU存在非常显著的区别。例如:4xx系列 PowerPC 处理器缺乏浮点运算,并且还使用一个受软件控制的 TLB 进行内存管理,而不是像台式机芯片中那样采用反转页表。

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)。

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:所有PowerPC(包括 64 位实现)都使用定长的 32 位指令。PowerPC 处理模型要从内存检索数据、在寄存器中对它进行操作,然后将它存储回内存。几乎没有指令(除了装入和存储)是直接操作内存的。

事实的发展证明:Power架构成为了IBM的一座金矿。

1. IBM的金矿
众所周知,大型主机是IBM唯一坚持并作为核心的业务。而今天所要谈及的Power架构则是延续IBM大型主机最主要的整体业务。

为了让大家更加深入地了解大型主机对IBM的重要意义,必须要提到让IBM以难以置信的速度成长起来的一个产品,同时也是熟悉IBM发展史的一条"捷径",那就是在1961年底,IBM的第二任CEO小沃森所批准的"S/360"--一个让IBM大获成功的具有革命性意义的生产线。

对于客户来说,S/360是一个神来之笔;对于IBM的竞争对手来说,它则是一个致命的打击。

为了验证这个结论,有必要解释一下:什么是S/360?

S/360代表着一种全新的方法。



为IBM创造"金矿"的传奇CEO--小托马斯·沃森

首先,它是用现代而高性能的集成电路建造而成的。这将使它同时具有更强的功率、更大的可靠性以及更低的价格(与市场上的所有同类产品相比)。它将成为电脑家族的一分子--从非常小的处理器到非常大的处理器都可以用上它,以便让顾客能够在他们认为需要的时候轻松地实现升级。为某一个处理器所开发的软件可以在任何一个S/360处理器中运行。所有的计算机外围设备--打印机、磁带机、读卡机等,也会和家族中的任何一个处理器兼容。


图为早期S/360产品的广告

革命的代价是巨大的。小沃森为此付出了50亿美金,但是S/360迅速将IBM带入了一个全新的业务领域--"以主机为中心",而主机产品成为了公司的金矿。

IBM在计算市场上的份额是呈火箭式上升的,竞争对手猝不及防,许多障碍也就都随之消失。公司的年收入从1965-1985年一直以14%的增长率持续增长;毛利润也以惊人的速度在增长-大约是以60%的速度在持续增长;市场份额也惊人地突破了30%,这种巨大的利益甚至差点将IBM卷入"反托拉斯"的诉讼中。

正如IBM另一位传奇总裁郭士纳所说:

"没有系统S/360前,IBM只是众多生产和销售电脑的普通公司之一。"

而如果失败,肯定没有了现在的IBM,S/360之于IBM就是如此重要。

尽管人们一直认为

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