PowerMac_G5

**Power Mac G5** 是蘋果電腦公司為搭載 IBM PowerPC G5 中央處理器生產的 Power Macintosh 所使用的市場用名稱。是截止發布時蘋果公司效能最高的專業型電腦，也是市場上第一款 64 位元個人電腦，蘋果公司宣稱它是有史以來最快的個人電腦。第一次官方亮相是在 2003 年 6 月舉行的 WWDC 上。這款電腦在 2006 年 8 月被搭載英特爾處理器的 Mac Pro 替代前，共生產有三種型號。Power Mac G5 使用了陽極氧化鋁的機箱。它是蘋果公司最後使用 PowerPC 處理器的桌上型電腦。

## 簡介

Power Mac G5 一共分為三種型號進行生產，使用一樣的外殼，但在功能和效能上有區別。1.6 GHz 型號搭載有 256 MB 的記憶體（可擴充至 4 GB），80 GB 的硬碟，nVidia GeForce 5200 的顯示卡（64 MB 的視訊記憶體，一個 ADC 輸出介面，一個 DVI 輸出介面）。1.8 GHz、1.8 GHz 雙處理器、2.0 GHz 雙處理器型號均搭載有 512 MB 的記憶體（可擴充至 8 GB）。雙處理器型號可選擇組態 ATi Radeon 9600 或 Radeon 9800 型號的顯示卡。Power Mac G5 的機箱因其獨特的工業設計，和當時的其他電腦機箱有非常多的不同之處。許多潛在買家都很驚訝這個比 G4 機箱還大的傢伙，內部空間只能裝載一個光碟機和兩個硬碟機。

## PowerPC G5 和 IBM 的合作

PowerPC G5 處理器（IBM 內部命名 PowerPC 970) 是基於 IBM 雙核 POWER4 微架構設計生產的。在 Power Mac G5 的簡介中，Apple 宣布將和 IBM 繼續合作推出基於 POWER 架構的 PowerPC 處理器。依 IBM 的 John E. Kelly 博士所說：「Apple 和 IBM 此次合作的目標是為使 Apple 的消費者們能夠得到兩個最好，即 Apple 最好的創造力和來自 IBM 最好的科技成果，為此 IBM 花費了 20 多億美元用於生產這些 300mm 晶圓。」PowerPC 970 的原型使用了 IBM 的 CMOS 9S 工藝和 130 nm 製程，整合了五千萬個電晶體。CMOS 9S 工藝是 IBM 實驗室在 1990 年代中期研發的 SOI、Low-k 低介電質絕緣以及銅互連製程技術的組合。而隨後推出的「G5」處理器採用了 IBM 的 PowerPC 970FX（原有設計在 90 nm 製程上實現）和 PowerPC 970MP（在一個核心上整合兩個 970FX 核心）。Apple 亦將雙核的 PowerPC 970MP 處理器稱之為「雙核 G5」，或是「Power Mac G5 Quad」（雙處理器，四核心組態）

Power Mac G5 生產線在 2006 年穩定為三個型號，皆為雙處理器，頻率分別為 2.0 GHz,2.3 GHz,2.5 GHz。同時亦有一個 2.7 GHz 單處理器組態型號出現。全部型號皆包含了 PCI-X 插槽（後續新型號使用 PCI Express）。雙處理器 G5 使用 FSB 匯流排，每個處理器都有兩個 32 位元的單向傳輸通道，總頻寬為 20 GB/s，內部核心採用超純量體系和超管線結構執行。

此外，因為 Power Mac G5 作為 64 位處理器（42 位 MMU）不同於傳統 32 位元處理器的地方即在於它可以使用大於 4 GB 的定址記憶體。所以，在內部八根插槽均插滿的情況下，Power Mac G5 可以使用 16 GB 的記憶體。雖然當時所有自 Pentium Pro 以後的 32 位元 x86 處理器都支援實體位址擴充 **PAE** 功能，可以使用 36 位元實體記憶體位址來使用最多 64 GB（236 bytes）的記憶體，但 PowerPC 970 處理器可以使用 4 TB（242 bytes）的實體記憶體和 16 EB（264 bytes）的虛擬記憶體（雙連結 DDR2 PC4200，ECC 校驗）。

## 產品歷史

DP 表示雙處理器型號，SP 表示單處理器型號，DC 表示雙核處理器型號。

* 2003 年 6 月：初始發布組態 SP 1.6, SP 1.8, DP 2.0 GHz.
* 2003 年 11 月: DP 1.8 替代 SP 1.8 GHz; SP 1.6 GHz 降價.
* 2004 年 6 月: 90 nm DP 1.8, DP 2.0 and DP 2.5 GHz 替代前版本. The 2.5 GHz 型號，第一台原廠生產即使用水冷的個人電腦。
* 2004 年 10 月：新 SP 1.8 重新引入更慢的 600 MHz FSB, PCI bus, 基於 iMac G5 架構 (U3lite and Shasta chips). Apple 官方稱呼此型號為 "Power Mac G5 (Late 2004)"。
* 2005 年 4 月: CPU 速度提升: DP 2.5 GHz → DP 2.7 GHz (PCI-X, 水冷), DP 2.0 GHz → DP 2.3 GHz (PCI-X), DP 1.8 GHz → DP 2 GHz (PCI). 全線新引進功能 16x 雙層 SuperDrives, 提升硬碟容量至最高 800 GB（最高型號）. The 1.8 GHz SP 型號未變.
* 2005 年 6 月: SP 1.8 型號在美國停止銷售.
* 2005 年 7 月: SP 1.8 型號在歐洲停止銷售.
* 2005 年 10 月：升級至雙核處理器: DP 2.0 GHz → DC 2.0 GHz, DP 2.3 GHz → DC 2.3 GHz, DP 2.7 GHz → DP DC 2.5 GHz (終止一個型號的 Quad Power Mac G5), 全部組態 DDR2 記憶體，以 PCI Express 取代 PCI-X. 舊的 PCI-X, DP 2.7 GHz 型號依然有銷售，但更慢速度的單核型號即刻停產.
* 2006 年 8 月: Power Mac 被其 Intel 處理器繼承者 Mac Pro 取代.

## 水冷問題

在部分 2.5 GHz 雙處理器機型、全部 2.7 GHz 雙處理器和 2.5 GHz 四核型號機型中用於 CPU 散熱的液態冷卻系統（LCS，由一個散熱排，冷卻泵，熱交換器組成），由 Delphi 自動機械有限責任公司製造。這是蘋果公司的獨創之舉，意在使使用者能夠用上足夠快速的處理器，在效能和穩定性競賽中能得到雙贏。但液冷系統卻出現了泄漏問題，泄露出來的冷卻液會損毀處理器、主機板甚至其他更多部件。而泄露只有在綠色的冷卻液露出機箱後才有可能被發現，而在很多主機里，泄漏量在不拆卸的情況下根本就無法被發現。

而蘋果公司在回覆這些泄漏問題時卻顯得有些漫不經心，只是延長了保修期而沒有提供任何長期保護的解決方案，使得當時的液冷 G5 顯得很不可靠。而發現泄漏的使用者可能要花費超過 $1000 來讓蘋果公司給予維修。G5 使用者同樣抱怨，似乎從蘋果公司得到維修資訊變得不可能，不知道到底是應該更換冷卻液還是加滿，或是怎麼辦。而 DIYer 們就這個問題向 Delphi 公司索要用於封閉熱交換器的 O 型圈時，卻只需要幾個小時的工時和不超過 $20 的零件費用。後期的型號使用了松下公司生產的 LCS 系統，看上去確實提高了穩定性。

 

## 注釋

## 外部連結

* Ars Technica: Inside the PowerPC 970 Part 1 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） and Part 2 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, very long and detailed
* Ars Technica: A Brief Look at the PowerPC 970 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Ars Technica Review: Power Mac G5 Dual 2.5 GHz （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）