Power Mac G5

El Power Mac G5 es una serie de computadoras personales diseñadas, fabricadas y vendidas por Apple Computer, Inc. desde 2003 hasta 2006 como parte de la serie Power Mac . Cuando se presentó, era la computadora más potente de 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 únicas tres computadoras en la línea de Apple que utilizaban la CPU PowerPC 970 , siendo las otras la iMac G5 y la Xserve G5 .

Se lanzaron tres generaciones de Power Mac G5 antes de que se descontinuara como parte de la transición de Mac a los procesadores Intel , dando paso a su reemplazo, la Mac Pro . La Mac Pro conservó una variación del diseño de la carcasa de la G5 durante siete años más, convirtiéndose en uno de los diseños de mayor duración en la historia de Apple. ^{[ 2 ]}

Presentado oficialmente como parte de la ponencia de Steve Jobs en la Conferencia Mundial de Desarrolladores en junio de 2003, el Power Mac G5 se lanzó con tres modelos que compartían la misma carcasa, pero diferían en características y rendimiento. Si bien era algo más grande que la torre G4 a la que reemplazó, la necesidad de un sistema de refrigeración complejo hizo que la torre G5 solo tuviera espacio para una unidad óptica y dos discos duros.

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

Durante la presentación, Apple también mostró el superordenador de clúster Mac OS X de Virginia Tech (también conocido como superclúster), denominado System X , compuesto por 1100 torres Power Mac G5 que funcionaban como nodos de procesamiento. Este superordenador se posicionó entre los cinco mejores del año. Poco después, fue desmantelado y reemplazado por un nuevo clúster formado por un número igual de servidores Xserve G5 montados en rack, que también utilizaban el chip G5 a 2,3 GHz. 

El PowerPC G5 (conocido como PowerPC 970 por su fabricante, IBM ) se basa en el microprocesador POWER4 de 64 bits de IBM . Durante la presentación del Power Mac G5, Apple anunció una alianza con IBM, mediante la cual IBM continuaría produciendo variantes PowerPC de sus procesadores POWER. Según el Dr. John E. Kelly de IBM, «El objetivo de esta alianza es que Apple e IBM colaboren para que los clientes de Apple obtengan lo mejor de ambos mundos: la enorme creatividad de Apple y la tecnología de vanguardia de IBM. IBM invirtió más de 3000 millones de dólares en un nuevo laboratorio para producir estas  obleas de 300 mm». Esta instalación completamente automatizada en East Fishkill, Nueva York, desempeñó un papel fundamental en la estrategia de microelectrónica de IBM.

El PowerPC 970 original tenía 50 millones de transistores y se fabricaba con la tecnología CMOS 9S de IBM a 130 nm . La tecnología CMOS 9S combina SOI , aislamiento dieléctrico de baja constante dieléctrica e interconexión de cobre, tecnologías desarrolladas en el centro de investigación de IBM a mediados de la década de 1990. Las revisiones posteriores del procesador "G5" incluyen el PowerPC 970FX de IBM (con el mismo diseño básico pero fabricado a 90  nm) y el PowerPC 970MP (que integra dos núcleos 970FX en un solo chip). Apple denomina 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 doble socket y cuatro núcleos).

La línea Power Mac G5 de 2006 constaba de tres configuraciones PowerPC G5 de doble núcleo, que podían comunicarse a través de su HyperTransport a la mitad de su velocidad de reloj interna. Cada procesador en el Power Mac G5 tiene dos vías unidireccionales de 32 bits : una que conduce al procesador y otra que sale del procesador. Esto da como resultado un ancho de banda total de hasta 20  GB/s. El procesador que constituye el núcleo 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 modernos de 32 bits desde el Pentium Pro cuentan con la función de Extensión de Dirección Física (PAE), que les permite usar una dirección de memoria física de 36 bits para direccionar un máximo de 2³⁶ ^bytes (64 gigabytes) de memoria física , mientras que el procesador PowerPC 970 es capaz de direccionar 2⁴² ^bytes (4 terabytes ) de memoria física y ^2⁶⁴ bytes (16 exabytes ) de memoria virtual . Gracias a su procesador de 64 bits (y MMU de 42 bits ), la última revisión 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 1,6 GHz (único), 1,8 GHz (único) y 2,0  GHz (doble).
• Noviembre de 2003: La versión Dual 1.8 reemplaza a la versión Single 1.8  GHz; reducción de precio en la versión Single 1.6  GHz.
• Junio ​​de 2004: Los procesadores  Dual de 90 nm a 1,8, 2,0 y 2,5  GHz sustituyen a todos los modelos anteriores. El  modelo de 2,5 GHz destaca por ser el primer PC importante con refrigeración líquida incluida de serie.
• Octubre de 2004: Se reintrodujo un nuevo procesador 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, refrigeración líquida más fiable ), Dual 2,0  GHz → Dual 2,3  GHz (PCI-X), Dual 1,8  GHz → Dual 2,0  GHz (PCI). Entre las novedades se incluyeron las unidades SuperDrive de doble capa 16x en toda la gama y un mayor almacenamiento, de hasta 800  GB para los modelos de gama alta. El procesador de 1,8  GHz de una sola etapa no sufrió modificaciones.
• Junio-julio de 2005: El modelo Single 1.8 dejó de fabricarse 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), todos con memoria DDR2 y expansión PCI Express en lugar de PCI-X . ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} El modelo anterior PCI-X, Dual 2,7  GHz permaneció disponible durante un tiempo, pero los modelos de un solo núcleo de menor velocidad se descontinuaron inmediatamente.
• Agosto de 2006: El Power Mac es reemplazado por su sucesor de Intel, el Mac Pro .

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

Las primeras versiones de los ordenadores G5 de doble procesador presentaban problemas de ruido . El primero era una interferencia por bucle de tierra , ^{[ 13 ]} que a veces provocaba fugas de ruido en las salidas de audio analógicas. Este fallo se corrigió en la versión B del G5.

El segundo problema de ruido provenía del sonido de "chirrido", que puede ser provocado por fluctuaciones en el consumo de energía. Por ejemplo, usar Exposé causa un breve chirrido. ^{[ 14 ]} Una solución alternativa muy difundida es deshabilitar la función "nap" de las CPU usando las herramientas CHUD de Apple , pero esto no fue recomendado por Apple. Este problema de ruido no se solucionó hasta que se produjo la generación de G5 de doble núcleo; sin embargo, no afectó al modelo "finales de 2004" (al menos nunca ha habido informes). La fluctuación del consumo de energía se atribuyó posteriormente a la falta de funciones de administración de energía en los procesadores de un solo núcleo. ^{[ 15 ]} Apple finalmente publicó la información del error del chirrido en su sitio de soporte. ^{[ 16 ]}

Si bien los problemas de ruido no impedían el funcionamiento de los ordenadores afectados, sí resultaban problemáticos para los profesionales y aficionados al audio, especialmente para los modelos con refrigeración líquida, que habían sido diseñados expresamente para ser mecánicamente silenciosos para los oyentes más exigentes.

Un problema común en los G5 de un solo procesador era la expansión y contracción cíclica de una placa metálica soldada a la placa base que conectaba las ocho ranuras de RAM. Con el tiempo, esto podía provocar que el ordenador dejara de detectar la RAM y no arrancara. Las soluciones incluían volver a soldar la placa o calentar la otra cara de la placa base con una pistola de calor. Esta última opción era mucho más sencilla, ya que no requería ni soldadura ni la extracción de la placa base del ordenador.

Todos los modelos de procesador dual de 2,5  GHz y 2,7 ​​GHz, así como el modelo de procesador cuádruple de 2,5 GHz, contaban con un sistema de refrigeración líquida compuesto por un radiador, una bomba de refrigerante y intercambiadores de calor atornillados a los procesadores. El sistema de refrigeración fue fabricado por Delphi Automotive , una antigua división de radiadores Harrison de General Motors . Este fue un paso audaz para Apple, que debería haber permitido el uso de procesadores muy rápidos, otorgándole una ventaja tanto en rendimiento como en fiabilidad; sin embargo, el sistema resultó ser propenso a fugas de refrigerante, agravadas por el uso de refrigerante GM Dexcool, que es más corrosivo que el refrigerante automotriz convencional. ^{[ 17 ]} Si no se detectaba a tiempo, la fuga podía destruir los procesadores, la placa lógica, la unidad de alimentación e incluso corroer la propia carcasa de aluminio. Si bien a veces se podían detectar fugas por gotas de refrigerante verde dentro o debajo de la máquina, en muchas máquinas la filtración era tan leve que resultaba casi imposible detectarla sin desmontar el ordenador por completo. Solo el modelo de 2,7 GHz estaba equipado con un sistema de refrigeración líquida Panasonic que era mucho más fiable. ^{[ 17 ]}   

El sistema de refrigeración líquida se instala en la carcasa donde normalmente irían los disipadores de calor, por lo que no hay una forma sencilla de distinguir las versiones con refrigeración líquida de las de refrigeración por aire, aunque la mayoría, pero no todas, las máquinas con refrigeración líquida tienen una pegatina en el interior que advierte sobre la posibilidad de fugas.

• Lista de modelos Macintosh agrupados por tipo de CPU.

• Ars Technica: Dentro del PowerPC 970
• Ars Technica: Un breve vistazo al PowerPC 970
• Análisis de Ars Technica: Power Mac G5 Dual 2.5 GHz
• Forevermac.com: El Power Mac G5 Quad Core de 2,5 GHz