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   Le PowerPC en 2007
 Mis en ligne le 12 mars 2007 |

Depuis l’abandon du PowerPC par Apple, certains voient la mort annoncée du PowerPC pour le marché desktop ou même … son extinction pure et simple. Bien entendu, c’est mal connaître le monde du PowerPC. C’est pourquoi il est nécessaire d’éclaircir la situation du PowerPC en cette année 2007. Nous allons donc revenir sur ce qu’est le PowerPC, ses domaines d’utilisation et ses perspectives d’avenir.

1. L’architecture PowerPC

Elle a été définie en 1991 par IBM, Apple et Motorola sur les bases de l’architecture Power d’IBM, déjà utilisée pour ses serveurs. A la fin de l’année suivante le modèle 601 sortait des cartons. Les règles établies et appliquées alors seront valables pour tout les futurs processeurs (603, 604, G3, G4, G5, …) :
– architecture superscalaire de type RISC, fonctionnement en Load/Store avec un grand nombre de registres à disposition
– implémentation 64 bits assurant une compatibilité binaire avec l’ensemble des applications 32 bits
– mise en oeuvre facilitée du contrôleur (403 GA pour IBM et MPC 505 pour Motorola) au processeur haut de gamme (PowerPC 620 à l’époque)
– intégration prévue dans des systèmes multiprocesseurs
– fonctionnement en big endian (par défaut) mais aussi en little endian
Ainsi furent érigées les exigences d’un processeur de nouvelle génération (64 bits, orientation multiprocesseurs, …). Bien que Apple et l’Amiga aient choisi le PowerPC comme successeur des 68k, ces deux technologies n’ont rien en commun mis à part le fait d’être big endian et d’avoir été concernées de près ou de loin par Motorola.

Au niveau des registres du processeur, on distingue :
– les registres d’usage général (General-purpose registers, GPR) : 32 registres entiers sans usage prédéfini, ce sera ensuite l’ABI choisie qui tendra à typer certains registres
– les registres flottants (Floating-point registers, FPR) : 32 registres pour les calculs en simple ou double précision
– les registres spéciaux (Special-purpose registers, SPR) parmi lesquels on retrouve LR (link register) qui contient l’adresse de retour à laquelle sauter en fin de fonction, CTR (count register) qui facilite la mise en place d’une boucle lorsque le nombre d’itérations est connu, DAR (Data Access Register) qui indique l’adresse accédée (vous savez, celle qui cause une exception quand on écrit là où il ne faut pas), …

Evoquons aussi le registre spécial CR (condition register) de 32 bits qui est en fait vu comme 8 groupes de 4 bits. Lors d’une comparaison, on peut indiquer quel groupe va être affecté et chacun des 4 bits prendra une valeur en fonction du résultat de la comparaison : inférieur à (bit 0), supérieur à (bit 1), égal à (bit 2) et overflow (bit 3). Cela permet une souplesse incroyable et il est même possible de comparer ces groupes entre eux ! Par exemple, ce serait tout à fait adapté pour une boucle qui continuerait tant que « (a < 50) && (b == 0)". Au lieu d'évaluer tour à tour les deux comparaisons et tester deux sauts conditionnels, on réduit ces derniers à un seul. Le jeu d'instructions propose également de puissantes opérations sur les bits, des chargements ou sauvergardes de registres multiples, ... Contrairement à d'autres processeurs (68k par exemple), le registre de conditions n'est pas mis à jour à chaque calcul, il doit l'être demandé explicitement en ajoutant un point à l'instruction, par exemple "add. r3, r4, r5" qui déposera la somme des registres r4 et r5 dans r3 et mettra à jour le registre de condition CR0. Voila une évocation générale pour situer le fonctionnement d'un PowerPC, dont on retrouve le coeur dans les processeurs Power et Cell. Ceux-là ne seront pas explicitement abordés dans la suite de cet article mais il peut être intéressant de savoir que le Power6 est prévu pour mi-2007, avec les caractéristiques suivantes : double coeur, fréquence de 5 GHz, présence de VMX (l'autre nom d'AltiVec), ... La consommation prévue est la même que celle des Power5 pour des performances doublées.





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