Power Mac G5

El Power Mac G5 es una serie de computadoras personales diseñadas, fabricadas y vendidas por Apple Computer, Inc. de 2003 a 2006 como parte de la serie Power Mac . Cuando se presentó, era la computadora más poderosa en la línea Macintosh de Apple y fue comercializada por la compañía como la primera computadora de escritorio de 64 bits del mundo. ^[1] También fue la primera computadora de escritorio de Apple en usar una carcasa de aleación de aluminio anodizado y una de las tres únicas computadoras en la línea de Apple en utilizar la CPU PowerPC 970 , las otras son la iMac G5 y la Xserve G5 .

Se lanzaron tres generaciones del Power Mac G5 antes de que se discontinuara como parte de la transición de Mac a los procesadores Intel , dando paso a su reemplazo, el Mac Pro . El Mac Pro conservó una variación del diseño de la carcasa del G5 durante siete años más, lo que lo convirtió en uno de los diseños más duraderos en la historia de Apple. ^[2]

El Power Mac G5 se presentó oficialmente como parte de la presentación principal de Steve Jobs en la Conferencia Mundial de Desarrolladores en junio de 2003. Se presentó con tres modelos que compartían la misma carcasa física, pero diferían en características y rendimiento. Aunque era un poco más grande que la torre G4 a la que reemplazó, la necesidad de un sistema de refrigeración complejo significaba que la torre G5 tenía espacio en su interior para solo una unidad óptica y dos discos duros.

Steve Jobs afirmó durante su presentación inaugural que el Power Mac G5 alcanzaría los 3 GHz "en 12 meses". Esto nunca sucedió; después de tres años, el G5 solo alcanzó los 2,7 GHz antes de ser reemplazado por el Mac Pro basado en Intel Xeon , que debutó con procesadores que funcionaban a velocidades de hasta 3 GHz.

Durante la presentación, Apple también mostró el superordenador Mac OS X de Virginia Tech (también conocido como supercluster) conocido como System X , que consta de 1.100 torres Power Mac G5 que funcionan como nodos de procesamiento. El superordenador logró convertirse en uno de los cinco mejores superordenadores de ese año. El ordenador fue pronto desmantelado y reemplazado por un nuevo clúster formado por un número igual de servidores Xserve G5 montados en bastidor, que también utilizaban el chip G5 funcionando a 2,3 GHz.

El PowerPC G5 (llamado PowerPC 970 por su fabricante, IBM ) se basa en el microprocesador POWER4 de 64 bits de IBM . En la presentación del Power Mac G5, Apple anunció una asociación con IBM en la que IBM seguiría produciendo variantes PowerPC de sus procesadores POWER. Según el Dr. John E. Kelly de IBM, "el objetivo de esta asociación es que Apple e IBM se unan para que los clientes de Apple obtengan lo mejor de ambos mundos, la tremenda creatividad de la corporación Apple y la tremenda tecnología de la corporación IBM. IBM invirtió más de 3 mil millones de dólares en un nuevo laboratorio para producir estas grandes obleas de 300 mm". Esta instalación completamente automatizada en East Fishkill, Nueva York, figuró fuertemente en la estrategia de microelectrónica más amplia de IBM.

El PowerPC 970 original tenía 50 millones de transistores y se fabricó utilizando el proceso de fabricación IBM CMOS 9S a 130 nm . CMOS 9S es la combinación de SOI , aislamiento dieléctrico de baja k y tecnología de interconexión de cobre, que se inventaron en la investigación de IBM a mediados de la década de 1990. Las revisiones posteriores del procesador "G5" incluyeron el PowerPC 970FX de IBM (el mismo diseño básico en un proceso de 90 nm) y el PowerPC 970MP (esencialmente dos núcleos 970FX en una matriz). Apple se refiere a los procesadores PowerPC 970MP de doble núcleo como "G5 Dual" (para configuraciones de un solo socket y doble núcleo) o Power Mac G5 Quad (para configuraciones de dos sockets y cuatro núcleos).

La línea Power Mac G5 en 2006 constaba de tres configuraciones PowerPC G5 de doble núcleo, que pueden comunicarse a través de su HyperTransport a la mitad de su velocidad de reloj interna. Cada procesador del Power Mac G5 tiene dos vías unidireccionales de 32 bits : una que conduce al procesador y la otra que sale del procesador. Esto da como resultado un ancho de banda total de hasta 20 GB/s. El procesador en el corazón del Power Mac G5 tiene un núcleo de ejecución " superscalar , superpipelined" que puede manejar hasta 216 instrucciones en vuelo y utiliza una unidad SIMD de 128 bits y 162 instrucciones ( AltiVec ).

Todos los procesadores x86 de 32 bits modernos desde el Pentium Pro tienen la característica Physical Address Extension (PAE), que les permite utilizar una dirección de memoria física de 36 bits para direccionar un máximo de 2 ³⁶ bytes (64 gigabytes) de memoria física , mientras que el procesador PowerPC 970 es capaz de direccionar 2 ⁴² bytes (4 terabytes ) de memoria física y 2 ⁶⁴ bytes (16 exabytes ) de memoria virtual . Debido a su procesador de 64 bits (y MMU de 42 bits ), la revisión final del Power Mac G5 puede albergar 16 GB de RAM DDR2 PC4200 de doble canal utilizando ocho ranuras de memoria, con soporte para memoria ECC .

• Junio ​​de 2003: lanzamiento inicial a velocidades de Single 1.6, Single 1.8, Dual 2.0 GHz.
• Noviembre de 2003: Dual 1.8 reemplaza a Single 1.8 GHz; reducción de precio en Single 1.6 GHz.
• Junio ​​de 2004: los procesadores Dual 1.8, Dual 2.0 y Dual 2.5 GHz de 90 nm reemplazan a todos los modelos anteriores. El modelo de 2.5 GHz es conocido por ser el primer PC importante con refrigeración líquida incluida de fábrica.
• Octubre de 2004: Se reintroduce una nueva versión Single 1.8, con un bus PCI HyperTransport de 600 MHz más lento, basado en la arquitectura del iMac G5 (chips U3lite y Shasta). El nombre oficial de Apple para esta máquina es "Power Mac G5 (finales de 2004)".
• Abril de 2005: aumento de la velocidad de la CPU: Dual 2,5 GHz → Dual 2,7 GHz (PCI-X, LC ), Dual 2,0 GHz → Dual 2,3 GHz (PCI-X), Dual 1,8 GHz → Dual 2,0 GHz (PCI). Las características nuevas introducidas fueron los 16 SuperDrives de doble capa en toda la línea y un mayor almacenamiento, hasta 800 GB para los modelos de gama alta. El Single de 1,8 GHz no se modificó.
• Junio-julio de 2005: El modelo Single 1.8 se discontinuó en Estados Unidos y Europa.
• Octubre de 2005: Cambio a procesadores de doble núcleo: Dual 2.0 GHz → DC 2.0 GHz, Dual 2.3 GHz → DC 2.3 GHz, Dual 2.7 GHz → Dual DC 2.5 GHz (denominado Quad Power Mac G5, con cuatro núcleos de ejecución de CPU y refrigeración líquida más confiable ^{[ cita requerida ]} ), todos con memoria DDR2 y expansión PCI Express en lugar de PCI-X . ^{[3] [4] [5]} El modelo PCI-X, Dual 2.7 GHz más antiguo permaneció disponible por un tiempo, pero los modelos de un solo núcleo de velocidad más lenta se discontinuaron inmediatamente.
• Agosto de 2006: El Power Mac es reemplazado por su sucesor Intel, el Mac Pro .

Según Apple, todos estos modelos están obsoletos. ^{[a] [6]}

Las primeras versiones de los ordenadores G5 con procesador dual tenían problemas de ruido . El primero de ellos era la interferencia basada en bucle de tierra , ^[13] que a veces provoca fugas de ruido en las salidas de audio analógicas. Este error se solucionó en la versión G5 Rev. B.

El segundo problema de ruido se originó a partir del sonido de "chirrido", que puede ser provocado por fluctuaciones en el consumo de energía. Por ejemplo, el uso de Exposé provoca un breve chirrido. ^[14] Una solución que se ha difundido ampliamente es desactivar la función de "siesta" de las CPU mediante CHUD Tools de Apple , pero Apple no lo recomendó. Este problema de ruido no se solucionó hasta que se produjo la generación de núcleo doble de G5, sin embargo, no afectó al modelo de "finales de 2004" (al menos nunca ha habido informes). La fluctuación del consumo de energía se atribuyó más tarde a la falta de funciones de gestión de energía en los procesadores de un solo núcleo. ^[15] Apple finalmente publicó la información sobre el error de chirrido en su sitio de soporte. ^[16]

Aunque los problemas de ruido no impidieron el funcionamiento de los ordenadores afectados, sí resultaron problemáticos para los profesionales y entusiastas del audio, especialmente para los modelos refrigerados por líquido, que habían sido diseñados expresamente como mecánicamente silenciosos para los oyentes más exigentes.

Un problema común entre los procesadores G5 de un solo procesador era la expansión y contracción cíclica de una placa de metal soldada a la placa lógica que conectaba las ocho ranuras de RAM. Con el tiempo, esto puede provocar que la computadora ya no detecte la RAM y se niegue a arrancar. Las soluciones para esto incluyen volver a soldar la placa o exponer el otro lado de la placa lógica al calor de una pistola de calor. La última opción es mucho más fácil, ya que no requiere ni soldadura ni la extracción de la placa lógica de la computadora.

Todos los modelos de procesador dual de 2,5 GHz y 2,7 ​​GHz y el modelo de procesador cuádruple de 2,5 GHz tenían un sistema de refrigeración líquida que consistía en un radiador, una bomba de refrigerante e intercambiadores de calor atornillados a los procesadores. El sistema de refrigeración fue fabricado por Delphi Automotive , una antigua división Harrison Radiator de General Motors . Este fue un paso audaz para Apple, y debería haber permitido el uso de procesadores muy rápidos, lo que le dio a Apple una ventaja tanto en rendimiento como en confiabilidad, pero el sistema resultó estar sujeto a fugas de refrigerante, agravadas por el uso del refrigerante GM Dexcool, que es más corrosivo que el refrigerante automotriz normal. ^[17] Si no se detecta a tiempo, la fuga podría destruir los procesadores, la placa lógica e incluso corroer la propia carcasa de aluminio. Si bien la fuga a veces era detectable por gotas de refrigerante verde dentro o debajo de la máquina, en muchas máquinas ^{[ vagas ]} la filtración es tan leve que era casi imposible detectarla sin desmontar todo el ordenador. Los modelos posteriores (sólo el de 2,7 GHz) estaban equipados con un sistema de refrigeración líquida Panasonic que era mucho más fiable. ^[17]

El sistema de refrigeración líquida encaja en el gabinete donde normalmente irían los disipadores de calor, por lo que no hay una manera fácil de distinguir las versiones refrigeradas por líquido de las refrigeradas por aire, aunque la mayoría, pero no todas, ^{[ vago ]} de las máquinas refrigeradas por líquido tienen una etiqueta en el interior que advierte sobre la posibilidad de fugas. ^{[ cita requerida ]}

Cuando PA Semi anunció el plan preliminar de preproducción del procesador PWRficient , ^[18] había rumores persistentes de que Apple se prepararía para su uso en su línea profesional de computadoras personales. ^[19]

En 2006, The Register informó que PA Semi había formado una estrecha relación con Apple, lo que daría como resultado que PA Semi entregara rápidamente chips de procesador para la línea de computadoras personales portátiles de Apple y posiblemente para las computadoras de escritorio. ^[20] Incluso en 2006, Apple no tenía una versión portátil del procesador G5. El procesador que ejecutaría las computadoras personales era el procesador propuesto preliminarmente por PA Semi, PWRficient 1682M (PA6T-1682M). La versión que se muestrearía para la preproducción en el tercer trimestre de 2006 era una CPU de doble núcleo de 2 GHz con dos controladores de memoria DDR2, 2 MB de caché L2 y soporte para 8 líneas PCI Express. El chip muestreado también tiene una intensidad de calor menor que el Core Duo de Intel , que emite entre 9 y 31 W bajo carga normal.

Según el artículo de The Register , los ejecutivos de PA Semi creían que tenían casi asegurada la obtención del contrato de Apple, y el director ejecutivo Dan Dobberpuhl pensaba que las insinuaciones de Apple de pasarse a Intel eran sólo una táctica de persuasión. En ese momento, las empresas estaban trabajando para el software PWRficient.

A pesar de las ventajas de una arquitectura más compatible, Apple se pasó oficialmente a la arquitectura Intel por razones de "rendimiento por vatio". Sin embargo, PA Semi no podría enviar su producto multinúcleo de bajo consumo en grandes cantidades hasta 2007, lo que, combinado con el estatus de PA Semi como empresa emergente, parece haber sido el golpe final al desarrollo de las computadoras Power Mac. Sin embargo, también se especuló que Apple cambió al procesador Intel porque Apple ya no podía soportar los retrasos constantes en la mejora del rendimiento, ^[21] deseaba compatibilidad nativa con Windows o era la estrategia de Apple de cambiar el enfoque de su negocio de la informática de escritorio al desarrollo del iPod (y posteriormente iOS ).

Apple adquirió PA Semi en 2008, ^[22] utilizando los recursos de ingeniería de PA Semi para desarrollar CPU ARM para sus líneas de productos iPhone , iPod Touch , iPad y Apple TV ; y eventualmente llegaría a un punto de partida completo con estos diseños reemplazando a los chips Intel en las Mac en 2020. ^[23]

El procesador PA6T-1682M sería utilizado más tarde por el ordenador personal AmigaOne X1000 .

• Lista de modelos de Macintosh agrupados por tipo de CPU

• Ars Technica: El PowerPC 970 por dentro
• Ars Technica: Una breve mirada al PowerPC 970
• Reseña de Ars Technica: Power Mac G5 Dual 2.5 GHz
• Forevermac.com: El Power Mac G5 de cuatro núcleos a 2,5 GHz