PowerPC 400

Presentado en 1994, el PowerPC 403 fue uno de los primeros procesadores PowerPC . Fue el primero en estar dirigido exclusivamente al mercado de sistemas embebidos. En comparación con otros procesadores PowerPC de la época ( PowerPC 601 , PowerPC 603 y PowerPC 604 ), se situaba en la gama baja, ya que carecía, por ejemplo, de una unidad de gestión de memoria (MMU) o una unidad de punto flotante (FPU). El núcleo se ofrecía para chips personalizados y en versiones preempaquetadas, incluyendo versiones con MMU, con velocidades que oscilaban entre 20 y 80  MHz.

El PowerPC 403 se utiliza, entre otros dispositivos, en clientes ligeros , decodificadores , controladores RAID , conmutadores de red e impresoras. El primer TiVo utilizaba un  PowerPC 403GCX de 54 MHz.

AMCC adquirió el diseño del procesador 403 de IBM en 2004, pero optó por no comercializarlo, centrándose en cambio en los núcleos 405 y 440.

Si bien el 403 fue popular, también era demasiado potente y costoso para algunas aplicaciones, por lo que en 1996 IBM lanzó un núcleo PowerPC básico, llamado PowerPC 401. Tiene una única emisión, una arquitectura de tres etapas, sin MMU ni DMA y solo 2  KB de caché L1 de instrucciones y 1 KB de caché  L1 de datos . El diseño contenía solo 85 000 transistores en total y operaba a hasta 100 MHz, consumiendo solo 0,1 W o menos. Las aplicaciones que utilizan el núcleo 401 abarcan desde decodificadores y conmutadores de telecomunicaciones hasta impresoras y máquinas de fax. ^{[ 1 ] [ 2 ]}  

El PowerPC 405 se lanzó en 1998 y fue diseñado para sistemas en chip (SoC) integrados de gama baja, sensibles al precio y al rendimiento . Cuenta con una arquitectura de cinco etapas, cachés  L1 de instrucciones y datos independientes de 16 KB , un bus CoreConnect , una interfaz de unidad de procesamiento auxiliar (APU) para expansión y admite frecuencias de reloj superiores a 400 MHz. El núcleo 405 cumple con la arquitectura Power ISA v.2.03 utilizando la especificación Book III-E. Tanto AMCC como IBM desarrollan y comercializan procesadores que utilizan núcleos 405. IBM y Synopsys también ofrecen un núcleo totalmente sintetizable. IBM ha anunciado planes para poner a disposición de la comunidad académica y de investigación las especificaciones del núcleo PowerPC 405. ^{[ 3 ]} 

Las aplicaciones basadas en PowerPC-405 incluyen cámaras digitales, módems, decodificadores (procesadores STB04xxx de IBM ^{[ 4 ]} ), teléfonos móviles, dispositivos GPS, impresoras, máquinas de fax, tarjetas de red , conmutadores de red, dispositivos de almacenamiento y procesadores de servicio para servidores. Se utilizan hasta dos núcleos 405 en las FPGA Virtex-II Pro y Virtex-4 de Xilinx . En 2004, Hifn compró los procesadores de red PowerNP de IBM que utilizan núcleos 405. ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}

PlayStation 2

Las versiones posteriores de la PlayStation 2 Slim utilizaban un chip PowerPC 405 que emulaba el MIPS R3000A que se utilizaba como procesador de E/S en los modelos anteriores. ^{[ 9 ]}

Dragón V

La empresa china Culturecom utiliza un núcleo 405 para su procesador V-Dragon , que alimenta terminales Linux y decodificadores. El procesador V-Dragon incluye el Motor de Generación de Caracteres Multilingües (MCGE), que procesa y genera caracteres chinos directamente en la CPU. ^{[ 10 ]}

APM801xx

AppliedMicro cuenta con una serie de productos de sistema en un chip (SOC) basados ​​en el núcleo PowerPC 405, bajo el nuevo nombre APM801xx . Estos son los productos Power Architecture más eficientes energéticamente hasta la fecha (otoño de 2010) y admiten frecuencias de hasta 800  MHz con un consumo de ~1 W, o 0,3 W en reposo. Están diseñados para admitir una amplia gama de aplicaciones, desde redes hasta dispositivos de almacenamiento y multimedia. ^{[ 11 ]}

Controlador integrado POWER8

El procesador POWER8 contiene un microcontrolador integrado de gestión térmica y de energía, denominado controlador en chip (OCC). Basado en un  procesador PowerPC 405 con 512  KB de RAM estática (SRAM) dedicada, el OCC supervisa todo el chip. ^{[ 12 ]}

Presentado en 1999, el PowerPC 440 fue el primer núcleo PowerPC de IBM en incluir la extensión Book E de la especificación PowerPC. También incluía la tecnología de bus CoreConnect , diseñada para servir de interfaz entre los componentes de un sistema en chip (SoC) basado en PowerPC .

Se trata de un núcleo de alto rendimiento con cachés  L1 de instrucciones y datos independientes de 32 KB , una arquitectura de procesamiento en paralelo de siete etapas con doble emisión fuera de orden, compatible con velocidades de hasta 800 MHz y cachés L2 de hasta 256 KB. El núcleo carece de una unidad de punto flotante (FPU), pero dispone de una FPU asociada de cuatro etapas que puede integrarse mediante la interfaz APU (Unidad de Procesamiento Auxiliar). El núcleo 440 cumple con la arquitectura Power ISA v.2.03, según la especificación Book III-E.  

Actualmente, Xilinx incorpora uno o dos núcleos (dependiendo del miembro de la familia) en el FPGA Virtex-5 FXT.

Tanto AMCC como IBM están desarrollando y comercializando procesadores independientes que utilizan 440 núcleos. IBM y Synopsys también ofrecen núcleos totalmente sintetizados.

BRE440 Radiación SOC duro

Broad Reach Engineering ha utilizado el núcleo sintetizado IBM 440 para construir un SoC integrado resistente a la radiación que incluye varios periféricos (dos MAC Ethernet, PCI, controladores de memoria, controladores DMA, EDAC y SIO), 32  KB de caché L1 y 256  KB de caché L2. Este dispositivo se fabricó utilizando el proceso Honeywell HX5000, resistente a la radiación, a 150  nm. El BRE440 funciona a velocidades de reloj que van desde decenas de MHz hasta 150  MHz.

QCDOC

QCDOC es una supercomputadora personalizada construida para resolver problemas pequeños pero extremadamente exigentes desde el punto de vista computacional en física cuántica . Utiliza circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) personalizados basados ​​en la arquitectura 440 para obtener un rendimiento máximo de aproximadamente 10  TFLOPS.

Blue Gene/L

Los procesadores que impulsan la supercomputadora Blue Gene/L de IBM utilizan dos núcleos 440 , la cual, hasta junio de 2008, ocupó el primer puesto en la lista de las 500 supercomputadoras más potentes del mundo, con un rendimiento máximo de casi 500 teraFLOPS en 2008.

Estrella de mar

El núcleo 440 también se utiliza en las supercomputadoras Cray XT3 , XT4 y XT5 , donde sus procesadores de comunicación SeaStar, SeaStar2 y SeaStar2+ acoplan estrechamente la interfaz de memoria HyperTransport con el enrutamiento a otros nodos en clústeres de supercomputadoras. El dispositivo SeaStar proporciona una  conexión de 6,4 GB/s a los procesadores basados ​​en Opteron a través de HyperTransport (que juntos forman un elemento de procesamiento, PE), así como seis enlaces de 7,6 GB/s a PE vecinos. SeaStar2+ ofrece un ancho de banda intranodo  de 9,6 GB/s y funcionalidad de corrección de errores para interceptar errores en la ruta entre nodos de computación. 

AMCC 460

Los PowerPC 460EX y 460GT de AMCC son, a pesar de su nombre, procesadores con el núcleo 440. ^{[ 13 ]} Están disponibles de 0,6 a 1,2  GHz y tienen controladores integrados para DDR o DDR2 SDRAM, USB 2.0, PCIe, SATA y Gigabit Ethernet.

Titán

Intrinsity diseñó el ahora extinto núcleo Titan para AppliedMicro desde cero, utilizando las especificaciones del núcleo PowerPC 440. AppliedMicro utilizó el núcleo Titan en sus productos de sistema en chip de alto rendimiento de la familia APM832xx, pero estos componentes nunca llegaron al mercado.

Virtex-5 FXT

En su línea de productos FPGA Virtex-5 FXT, Xilinx integra hasta dos núcleos PPC440. El PPC440 integrado tiene una frecuencia máxima de 550  MHz y se conecta a la estructura FPGA circundante mediante un conmutador de matriz especial, lo que aumenta el rendimiento del sistema de la familia Virtex-5 FXT en más de 2,6 veces en comparación con el PPC405 integrado de la familia Virtex-4 FX.

LSI SAS

LSI utiliza el núcleo PowerPC 440 en varios de sus chips controladores SAS , incluida la variante SAS2008, ampliamente utilizada. ^{[ 14 ]}

Acalis CPU872

El Acalis CPU872 es un chip SoC de seguridad altamente especializado fabricado por CPU Tech (archivado el 14 de julio de 2011 en Wayback Machine) . Está diseñado para sistemas de alta sensibilidad y misión crítica, como aplicaciones militares. Cuenta con mecanismos para prevenir manipulaciones e ingeniería inversa y se fabrica en la fábrica de confianza de IBM, altamente segura. Incorpora DRAM integrada , dos núcleos 440 con unidades de punto flotante de doble precisión y unidades de computación auxiliar que proporcionan aceleración y protección para comunicaciones, algoritmos complejos y sincronización entre núcleos. ^{[ 15 ]}

Zultys MX30

El procesador 440GX se utilizó como CPU en el sistema de telefonía IP Zultys MX30.

El núcleo de procesamiento de la supercomputadora Blue Gene/P está diseñado y fabricado por IBM. Es muy similar al PowerPC 440, pero se conocen pocos detalles.

Gen azul/P

El procesador Blue Gene/P consta de cuatro núcleos PowerPC 450 que funcionan a 850  MHz, alcanzando un total de 13,6 gigaflops . IBM afirma que su diseño es muy eficiente en consumo de energía en comparación con otros procesadores de supercomputadoras. ^{[ 16 ]}

Presentados en 2006, los núcleos 460 son similares a los 440, pero alcanzan los 1,4  GHz. Están diseñados para aplicaciones multinúcleo e incluyen 24 instrucciones adicionales de procesamiento digital de señales (DSP). Estos núcleos están concebidos para ofrecer bajo consumo y alto rendimiento, y se espera que el 464-H90 consuma tan solo 0,53  W a 1  GHz. El núcleo 460 cumple con la norma Power ISA v.2.03, según la especificación Book III-E.

• PowerPC 460S : un núcleo completamente sintetizado que puede licenciarse a IBM o Synopsys para su fabricación en diferentes fundiciones . El 460S puede configurarse con diferentes cantidades de caché L1 y L2, así como con o sin SMP y FPU. ^{[ 17 ]} 
• El PowerPC 464-H90 , un núcleo duro de 90 nm (no sintetizable), lanzado en 2006, ofrecerá un núcleo personalizable para ASIC que se pueden fabricar con IBM o en las instalaciones de fabricación de Chartered o Samsung .  
• El PowerPC 464FP-H90 , lanzado en 2007, es un núcleo duro que incorpora una unidad de punto flotante (FPU) de doble precisión . 

El núcleo integrado y personalizable 470, que se adhiere al Power ISA v2.05 Book III-E, fue diseñado por IBM junto con LSI e implementado en el PowerPC 476FP en 2009. ^{[ 20 ]} El núcleo 476FP tiene  una caché L1 de 32/32 KB, unidades de enteros duales y una FPU de doble precisión con capacidad SIMD que maneja instrucciones DSP . Emite 1,6 W a 1,6 GHz en un proceso de fabricación de 45 nm. La tubería de 9 etapas fuera de orden, 5 emisiones maneja velocidades de hasta 2 GHz, admite el bus PLB6, hasta 1 MB de caché L2 y hasta 16 núcleos en configuraciones SMP .    

• LSI Axxia ACP3448 : 1,8 GHz, 4 núcleos 476FP, caché L2 de 512 KB por núcleo, caché L3 de 4 MB en el chip, 2 controladores DDR3, 2 Ethernet de 10 Gbit, 3 PCIe y una variedad de motores de procesamiento de red ^{[ 21 ]}     
• C*Core C1000 : una familia de procesadores integrados basados ​​en núcleos 476FP para electrónica de consumo ^{[ 22 ]} 
• ChinaChip CC2000 : un procesador basado en núcleos 476FP con DSP y GPU integrados para consolas de videojuegos. 
• Módulo NTC 1888TKh018 : SoC para sistemas de procesamiento de vídeo y multimedia a bordo de aeronaves.