Les CPU des Mac : PowerPC 601
Le PowerPC 601 a été la première CPU réalisée en collaboration avec IBM et Motorola au sein de l'alliance AIM.
Celle-ci sera inaugurée dans une station de travail IBM RS/6000 en septembre 1993, puisqu'étant en partie compatible avec les CPU IBM POWER1 équipant les stations plus puissantes, mais avec des instructions et fonctions propres à l'architecture dérivée PowerPC qui ne sont pas utilisées dans ce cas.
PowerPC 601 vs. POWER1
On pourrait écrire que la première génération de PowerPC est une implémentation simplifiée des POWER1 sur une simple puce, mais la réalité est un peu plus complexe.
POWER répond aux besoins d'IBM, PowerPC répond aux besoins de nombre d'acteurs, en premier lieu Apple, mais aussi des acteurs du monde PC pour des cartes accélératrices spécialisées, et d'hypothétiques stations de travail sous des Unix-like.
De tout cela découle que le PowerPC 601, appelé G1 par Motorola, utilise le bus de la famille 88k de ce dernier, pour être utilisable sur les cartes-mères déjà existantes (upgrade CPU et ROM remplacée) ou sans avoir à refaire le design de celles-ci et surtout des circuits environnant la CPU.
Il est aussi capable de basculer de little-endian en big-endian, pour être respectivement capable d'échanger en mémoire avec les x86 et les 68k.
Coté jeu d'instruction et même comportement, le PowerPC 601 est globalement simplifié par rapport au POWER1 et peut être utilisé comme cela, avec émulation des instructions manquantes en mode utilisateur, mais il ajoute aussi des instructions car destiné à d'autres usages et optimisé pour d'autres langages compilés.
Vous trouverez les détails ici, dans les annexes E et F: Book I: PowerPC User Instruction Set Architecture (PDF zippé sur WebArchive)
Émulateur 68000
Un point vraiment essentiel du passage au PowerPC fut de conserver une compatibilité avec l'existant, et pour ce-faire Apple réutilisa l'émulateur 68k utilisé pour ses projets et prototypes précédents dont Star Trek.
L'émulation se fait instruction par instruction, pas à pas, ce qui est extrêmement lent, où même le PowerPC 601 à 80 Mhz du Power Macintosh 8100 ne dépassait pas les performances d'un 68030.
Ce qui sauvait les meubles c'était la toolbox dont QuickDraw recodé pour le PowerPC: beaucoup de programmes pour Macintosh passent beaucoup de temps à les utiliser, et leur portage optimisé influence grandement les performances ressenties par l'utilisateur dans le cadre d'interactions.
En revanche les usages peu interactifs sur des logiciels 68k étaient vraiment lents, pathétiquement lents même par rapport aux Macintosh 68040 et à un hypothétique 68060!
PowerPC 601 vs. Pentium
C'est une claque pour Intel et le monde PC en général, avec l'apparition d'une réelle concurrence "RISC" qui offre un niveau de performance supérieure à ceux des meilleurs PC.
Apple qui avait fait l'impasse sur le 68060 en étant resté aux anciens 68040 dépassés, revient enfin dans la course en tant que concurrent crédible, et en fait même leader technologique.
La promesse était que le RISC allait tuer le CISC, en étant plus performant, évoluant plus vite, consommant moins, et tutti-quanti, et de nombreuses revues ont repris ces points qui n'étaient que des arguments marketing, comme Apple le découvrira à ses dépends.
Mais le fait est que le PowerPC 601 était une excellente CPU, sortant le RISC des stations de travail pour l'amener dans le micro-ordinateur individuel traditionnel via Apple.
Trois Power Macintosh d'un coup!
Les Power Macintosh 6100, 7100 et 8100, tous basés sur le PowerPC 601, à différentes fréquences, 60 Mhz pour le 6100, 66 Mhz pour le 7100 et enfin 80 Mhz pour le 8100.
Tous équipé d'un cache L1 de 32 Ko et d'un cache L2 de 256 Ko, sauf pour le 6100 où le cache L2 est optionnel, mais fortement recommandé pour en tirer le meilleur...
Livrés initialement avec 8 Mo de RAM, ils peuvent recevoir respectivement 64 Mo (128Mo inofficiellement), 128 Mo ou 256 Mo de RAM supplémentaire, car comme aujourd'hui la quantité de RAM est déterminante pour le type de charge de travail qui va pouvoir être gérée efficacement. Et un simple 6100 avec le cache L2 256 Ko optionnel et 64 Mo de RAM en plus était une bête!
Une seconde chance pour le Macintosh
Que ça soit Byte, PC Magazine ou le Français SVM, tous ont encensé ces Power Macintosh, qui défonçaient les anciens Mac 68040 ou 68030 encore au catalogue, mais aussi concurrençaient les meilleurs PC Intel Pentium de l'autre monde.
Et tout cela en gardant une grande compatibilité avec la logithèque Macintosh 68k existante, même si au prix de performances très variables dans ce cas.
Apple avait enfin réappris que le logiciel est plus important que le matériel qui le fait tourner, mais que ce matériel doit être compétitif pour ne pas dévaluer la plateforme et permettre d'exploiter ces programmes au maximum.