Intel才是归宿?MAC机历代CPU经典回顾
2005年06月16日 07:42作者：linuo编辑：李诺文章出处：泡泡网原创
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来看看最近闹的最凶的苹果“倒戈”事件吧。美国东部时间6月6日(北京时间6月7日)消息，苹果CEO史蒂夫-乔布斯(Steve Jobs)正式宣布Mac计算机将转向英特尔处理器。他同时承诺，开发者和独立软件厂商为PowerPC架构开发的应用和服务将平稳过渡到英特尔平台。
嘿，IBM这叫一个郁闷，那也没办法啊，谁叫他们的CPU研发慢呢，实实在在的拖了苹果的后腿。在商言商，谁也看不过去啊，你说苹果这么大的公司还能忍么？对，不能忍，眼瞧着人家Intel把处理器的主频提升到“极点”能不心动么。既然心动，又怎能不行动呢？为了声誉、名利抛弃IBM转投它方是迟早的事情了。这不，Intel抛出的橄榄枝就拴住了苹果。
日后，Mac计算机中就将采用X86架构的Intel处理器了，那么长达十余年的PowerPC架构将不复存在，多少还有些舍不得，不是用过PowerPC的朋友，或者一直对PowerPC欣赏有佳的朋友有没有和小编同样的感觉。如果有，就让我们一起来回顾一下苹果计算机走过的历程，来看一下它都采用了哪款处理器吧。
1976年，由斯蒂夫·乔布斯(Steve Jobs)和斯蒂夫·沃兹尼亚克(Steve Wozniak，简称沃兹)创立。在当年开发并销售Apple I电脑。
1977年发售最早的个人电脑Apple II。
1984年推出革命性的Macintosh电脑。
2003年推出最早的64位个人电脑Apple Macintosh G5。
2005年斯蒂夫·乔布斯宣布隔年采用英特尔处理器。
一、MOS Technology 6502处理器
Apple I是苹果计算机的第一台原型机。1976年4月，在酷哥乔布斯（Steven Jobs）的车库里诞生，模样像打字机。主版裸露在外，连个像样的屏幕都没有（需连接电视机），功能也很有限。
Apple I采用的是MOS Technology 6502处理器，该处理器是由一些离开了Motorola公司的部份工程人员自组成立的MOS Technology公司开发的。这款处理器是最先运用到苹果计算机上的。它的位宽仅为8bit，频率只有1MHz，并且无协处理器，总线频率也1MHz。
Apple II总共有5种机型，下面是这5种机型的图片：
它们分别经历了MOS Technology 6502、MOS Technology/SynerTek 6502、SynerTek 65C02以及Western Design Center 65SC816四种不同的处理器，主频也从1MHz到4MHz不等。
在Apple III和Apple III+上采用的是SynerTek 6502A处理器，它的主频达到了2MHz，同样没有协处理器；总线速度同样为2MHz；位宽为8bit。
AppleIII的技术参数：
中央处理器：SynerTek 6502A
中央处理器速度：2 MHz
协处理器：没有
总线速度：2 MHz
数据路径：8 位
只读存储器: 4 kb
内存：128 kb
最大的内存： 256 kb
最大的分辨率：80x24 text, 1 bit (B&W) 590x192
软盘驱动器： 143k 5.25"
串口：可选
声音：单声道
1978年6月17日，苹果的创始人之一乔布斯的女儿Lisa Nicole出生。因此，后来我们就看到了一款以她的名字命名苹果电脑——Apple Lisa。
从这台机子开始，终于有了比较清晰的CPU照片
Lisa在1983年1月以9995美元的身价初次露面。再一次，苹果推出了一款超越它所处时代的产品，但实在太昂贵(苹果公司将在接著的几年跟随这个模式前进)，使苹果再次失去获得企业市场份额的机会。Lisa在1986年被终止，余货被埋在犹他州的垃圾堆填区。
Lisa首次采用了摩托罗拉的6800芯片，使得电脑的主频速度得到了大幅度的增加。达到了5MHz。是苹果的第一代16bit机型。内存容量也增加到最大2MB。并且首次使用了硬盘，相对于当时来说，无异于海量储存了。
麦金塔计算机(Macintosh，简称Mac，香港俗称Mac机)是苹果计算机其中一系列的个人计算机。Macintosh是由Macintosh计划发起人Jef Raskin跟据他最爱的苹果品种Mcintosh命名。
开始上市时间：1984年一月
终止销售时间：1990年十月
上面这款使用的还是Motorola MC68000CPU，只不过中央处理器速度提升到了8MHz
Macintosh于1984年1月24日发表。麦金塔是苹果计算机继LISA后第二部使用图型用户界面的计算机。而麦金塔是首次将图形用户界面广泛应用到个人计算机之上。
● Motorola MC68030
Macintosh SE，还是使用Motorola MC68000CPU，不过这款苹果有两种型号，另外一款用的是Motorola MC68030CPU，速度提升到了16MHz。
● Motorola MC68020
Macintosh II使用的是Motorola MC68020处理器，它的中央处理器主频为16 MHz，协处理器是68881，总线速度同样达到16MHz，位宽32bit。
技术参数：
中央处理器： Motorola MC68020
中央处理器速度：16 MHz
协处理器：68881
总线速度：16 MHhz
数据路径：32 bit
只读存储器: 256KB
内存类型：30 pin SIMM
内存速度： 130 ns
内存插槽：8
最大的内存：20 MB (68 MB via FDHD upgrade kit)
一级缓存：0.25 kb
开始上市时间：1987年三月
终止销售时间：1990年一月
● Motorola 68HC000
Macintosh Portable是一款移动计算机，其采用的式Motorola 68HC000。该款处理器与Motorola MC68020处理器基本相同，它的中央处理器主频同样为16MHz，总线速度同也达到16MHz。
技术参数：
中央处理器： Motorola 68HC000
中央处理器速度：16 MHz
总线速度：16 MHz
内存：1 MB到9MB
只读存储器: 256 kb
一级缓存： 0.5 kb
● Motorola MC68040
中央处理器： Motorola MC68040
中央处理器速度： 25 MHz
协处理器：与处理器合一
总线速度：25 MHz
数据路径：32 bit
只读存储器: 1 MB
内存类型：30 pin SIMM
内存速度：80 ns
最大的内存：68 MB
一级缓存： 8 kb
Motorola MC68040处理器，应用在了Macintosh Quadra 700 Quadra 900等机型上，中央处理器的主频为25MHz，协处理器是采用与MC68040处理器合一的设计制成，总线速度也有所提升，达到了25MHz，位宽仍然是32bit。
在1994年，苹果更新了它的Macintosh产品线，推出了Power Mac系列。它基于IBM、摩托罗拉和苹果三家共同开发的PowerPC系列处理器。这款处理器使用RISC(精简指令集运算)结构，它超过了之前Mac所使用的Motorola 680x0系列，而且有本质的不同。苹果的系统软件经过调整，能让大部分为旧处理器编写的程序在PowerPC系列上以模拟模式运行。
IBM和Motorola合作之后发表第一颗用于苹果电脑上的处理器——PowerPC 601。这颗处理器采用32位的RISC架构，位宽首次达到了64bit，核心电压在2.5伏至3.6伏之间。它集成了280万个晶体管、600nm的制造技术、采用了3个执行单元。PowerPC 601能够在每个时钟周期内运行2.5条指令，主频更是高达120MHz。随后，Apple立即进行了架构更替，将PowerPC 601作为了新一代Mac电脑的核心处理器。
以下机型曾用过PowerPC 601处理器：
Power Macintosh 6100
Power Macintosh 7100
Power Macintosh 7200
Power Macintosh 8100
Power Macintosh 8200
Workgroup Server 6150
Workgroup Server 8150
Workgroup Server 9150
PowerPC 603/604是第二代产品，它在发挥高性能的同时降低了功耗。采用这两种型号处理器的苹果电脑有很多种，从入门级的台式机到高端领域的服务器，乃至笔记本电脑。PowerPC 603的终结版本主频能够达到300MHz，其产品代号为PowerPC 603e。
PowerPC 603e相对于PowerPC 603其实是一个增强版本，住要体现在将PowerPC 603内部2个8K分离的数据和指令高速缓存升级到了16K。这两款处理器的代表机型是PowerPC 8500和Macintosh Perfrma。
以下机型曾用过PowerPC 603e处理器：
Power Macintosh 4400
Power Macintosh 5260 LC
Power Macintosh 5300 LC
Power Macintosh 6300/120
Power Macintosh 7220
PowerBook 1400c/cs
PowerBook 5300
PowerBook 5300c
PowerBook 5300ce
PowerBook 5300cs
PowerBook Duo 2300c
以下机型曾用过PowerPC 604处理器：
Network Server 500/700
Power Macintosh 7600
Power Macintosh 8500
Power Macintosh 9500
Workgroup Server 8550
PowerPC 604/604e是专门为超高性能的台式机和工作站而设计的。它是32位的，采用了0.25微米的制造技术。而PowerPC 604e在当时的确不负众望，360万个晶体管配合5个执行单元；分离的片内32KB数据32KB指令高速缓存充分体现了其卓越的性能，令当时的奔腾汗颜。其代表机型是PowerPC 9600/350。
PowerPC G3的产品代号是PowerPC 750,它是苹果采用的第三代32位PowerPC处理器。PowerPC G3是首款为Mac OS专门优化的处理器。
PowerPC G3还是第一款采用铜连线技术的处理器，而且是第一个将处理器的制造技术提升到0.20微米的。更大的性能结构弹性使得PowerPC G3拥有着令人羡慕的好处：高性能、低功耗、低价格。而且PowerPC G3特别适用于笔记本，而且从PowerPC G3开始，为了能发挥其性能，L2高速缓存也首次破天荒的提升到1MB。
PowerPC G3主要分为2个版本：PID 8t-750和PID 8p-750。它们的逻辑设计完全一样，同样继承了635万个晶体管。不同是PID 8p-750第一次使用了0.20微米/0.12 leff-CMOS铜工艺。在仅仅40平方毫米的处理器上，通过6层金属化布线方式继承了635万个晶体管。
PID 8p-750的起跳频率为300MHz，发展到现在已经是600Mhz了。PowerPC G3 400在速度上比PowerPC G3 266快了50%，比同频的PII快30%。而在性能大幅度提高的同时，PowerPC G3所表现出来的低功耗让人折服。在333MHz状态下，功耗为4.1W，而其核心电压仅为2.0V，外部工作电压还是3.3v。其代表机型为PowerPC G3 450和Powerbook G3 466。
1999年9月，一个我们应当永远记住的日子：苹果正式发布PowerPC G4。这款机器所使用的处理器在Motorola的产品代号为PowerPC 7400。它的出现可以说是改变了个人电脑的概念，每秒10亿次的运算速度让普通用户感受到“超级计算机”的威力。由于其运算速度过快，因此在当时是不准向中国发售的。PowerPC 7400的设计速度为每秒14亿次，最高为30亿次。PowerPC 7400是在PowerPC G3的基础上开发的，它最初的设计理念是大幅度提高多媒体和多处理器的处理速度。而且PowerPC 7400也可以说是第一个打破摩尔定律的处理器，它在18个月里速度提升了10%。
PowerPC G4的内核部分和PowerPC G3的基本一样，在超标量管道操作、解码/分配/完成机制和分配单元方面和PowerPC G3一样，没有显著的提升，换句话说就是在执行常规任务的时候没有大的提升。不同的是：在指令控制序列部分比PowerPC G3的6对入口多了2个，这意味着减少了附加的执行单元等待的机会。
在此绝对值得一提的是：AltiVec-急速引擎。PowerPC G4之所以能够比PowerPC G3快2-3倍，全依赖于此。AltiVec是由Motorola负责研发的，它在Motorola的实验室里存放了将近15年。完全的128位AltiVec是一个指令集，增加了162条新的指令。这样做的目的是高效的进行高带宽数据处理和算术密集运算，在最大限度上扩展了PowerPC处理器结构的功能。AltiVec是专门用来提高矢量密集型计算的能力的。因此，它的目标代码对2D/3D函数的运算速度能够提高3-5倍，尤其是对那些大型的3D游戏。
PowerPC 7400拥有超标量PowerPC内核，每个时钟周期可以同时发出3条指令进入7个执行单元：2个IUs、双精度FPU、分支处理单元、存取单元、系统单元和矢量单元。而两个矢量单元分别是置换单元和算术逻辑单元。而算术逻辑单元又包含了3个独立的子单元：矢量简单整数单元、矢量复杂整数单元和矢量浮点单元。而这三个单元可以同时处理一条指令。其代表机型为PowerPC G4 733。
PowerPC G5不仅提供64位处理能力，同时还支持32位应用程序。工作频率最大为2GHz，事实上该处理器最大可以支持18EB内存。由于采用最新指令执行内核，因此不仅能并行处理215条指令，而且还具有对称多处理（SMP）、2个双精度浮点运算器和优化“极速引擎（Velocity Engine）”。系统总线（FSB）时钟频率最大为1GHz。PowerPC G5拥有更快的速度，虽然没有具体的技术指标，但是单从其公布的起跳频率2.0GHz这一点来看，它才应当叫“奔腾的芯”。
PowerPC G5处理器是苹果公司最新型号计算机的心脏，这是一颗64位的处理器采用了全新的处理器架构。除了比以前的G4处理器在时钟频率上快很多以外，核心处理器和系统架构等多个地方被大量修改，这样许多程序在这些系统上的运行方式也被改变了。
为了充分运用PowerPC G5处理器运算能力，苹果公司为其专门设计了一个1GHz的前端总线，使得处理器与控制器之间的数据流量达到最大。另外PowerPC 970处理器具有2组高速单向32位数据通路—1个通道负责向处理器连续输入数据、另1个通道负责从处理器中输出数据。让数据在同样时间中向两个不同方向传输。
截至到这里，苹果电脑的历代处理器产品已经回顾完了，下次回顾的时候就要把Intel的CPU加进去了，对此您有何感想呢？