← กลับไปยังบทความทั้งหมด

การเปลี่ยนผ่านสถาปัตยกรรมซีพียูของ Mac สู่ PowerPC

สรุปใจความสำคัญ

  • เริ่มต้นการเปลี่ยนผ่านในเดือนมีนาคม 1994 ด้วยการเปิดตัว Power Macintosh
  • เปลี่ยนจากสถาปัตยกรรม Motorola 68000 (CISC) ไปสู่ PowerPC (RISC) ที่พัฒนาร่วมกันโดย IBM และ Motorola
  • ใช้ระบบ Emulator เพื่อให้ซอฟต์แวร์ที่เขียนสำหรับ 68k สามารถทำงานบน PowerPC ได้ในช่วงเปลี่ยนผ่าน
  • Apple ยุติการสนับสนุนซอฟต์แวร์สำหรับระบบ 68k ในปี 1998

การเปลี่ยนผ่านสู่โปรเซสเซอร์ PowerPC ของเครื่อง Macintosh คือกระบวนการเปลี่ยนหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ของคอมพิวเตอร์ในสายการผลิตของ Apple จากซีรีส์ Motorola 68000 ไปสู่โปรเซสเซอร์ PowerPC ซึ่งเป็นการพัฒนาร่วมกันระหว่าง IBM และ Motorola การเปลี่ยนผ่านนี้เริ่มต้นขึ้นในเดือนมีนาคม ปี 1994 ด้วยการเปิดตัวซีรีส์ Power Macintosh และเสร็จสิ้นเป็นส่วนใหญ่ภายในกลางปี 1996 แม้ว่า Apple จะยังคงให้การสนับสนุนระบบที่ใช้สถาปัตยกรรม 68k ในซอฟต์แวร์จนถึงปี 1998

ภูมิหลังและความจำเป็นในการเปลี่ยนแปลง

นับตั้งแต่การเปิดตัวในปี 1984 คอมพิวเตอร์ Macintosh ได้ใช้ซีพียูในตระกูล Motorola 68000 ซึ่งทำงานได้ดีในช่วงแรก แต่เมื่อเข้าสู่ต้นทศวรรษ 1990 โปรเซสเซอร์เหล่านี้เริ่มมีประสิทธิภาพต่ำกว่าเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ของ Intel ส่งผลให้ Apple ต้องแสวงหาฮาร์ดแวร์ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นและทำงานได้มีประสิทธิภาพมากกว่าเดิม

การสำรวจสถาปัตยกรรม RISC (1988–1990)

แม้ว่า Power Macintosh รุ่นแรกจะวางจำหน่ายในปี 1994 แต่การพัฒนาเทคโนโลยีนี้เริ่มต้นขึ้นตั้งแต่กลางปี 1988 โดย Jean-Louis Gassée ประธานแผนกผลิตภัณฑ์ของ Apple ในขณะนั้น ได้ริเริ่มโครงการ "Jaguar" เพื่อสร้างคอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดในตลาดและรองรับคำสั่งเสียง ซึ่งเดิมทีถูกวางแผนให้เป็นสายผลิตภัณฑ์ใหม่ที่ไม่ใช่ Macintosh และมีการพัฒนาระบบปฏิบัติการ "Pink" แยกต่างหาก

การตัดสินใจเลือกใช้สถาปัตยกรรม RISC (Reduced Instruction Set Computer) สะท้อนถึงแนวโน้มของอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ในขณะนั้น ซึ่งระบบ RISC จาก Sun Microsystems, Hewlett-Packard และ IBM มีประสิทธิภาพเหนือกว่าระบบที่ใช้สถาปัตยกรรม CISC ของ Motorola 68020, 68030 และ Intel 80386, 80486 อย่างเห็นได้ชัด

แผนผังการทำงานของระบบ Macintosh
ภาพประกอบแสดงโครงสร้างและการทำงานของระบบ Macintosh ในยุคเปลี่ยนผ่าน

ความพยายามในการพัฒนาซีพียูของตนเอง

ในช่วงแรก Apple พยายามสร้างซีพียู RISC ของตนเองภายใต้รหัสโครงการ "Aquarius" ถึงขั้นซื้อซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Cray-1 เพื่อช่วยในการออกแบบชิป แต่เนื่องจากขาดทรัพยากรทางการเงินและกำลังการผลิต ทำให้โครงการนี้ถูกยกเลิกในปี 1989

หลังจากนั้น Apple ได้ประเมินสถาปัตยกรรมจากผู้ผลิตหลายราย เช่น MIPS, SPARC, i860 และ ARM (ซึ่งในเวลาต่อมา Apple ได้นำ ARM มาใช้ในผลิตภัณฑ์หลายตระกูล) อย่างไรก็ตาม การเจรจากับ Sun Microsystems และ MIPS ประสบปัญหาด้านเงื่อนไขการใช้งานและข้อกังวลด้านกำลังการผลิต จนนำไปสู่การพิจารณาทางเลือกอื่น

การเลือก Motorola 88110 และจุดเริ่มต้นของ RLC

ในกลางปี 1990 Apple เลือกใช้ Motorola 88110 ซึ่งเป็นชิปที่รวม CPU 88100 และ FPU 88200 เข้าด้วยกัน วิศวกรของ Apple ได้พัฒนาตัวจำลอง (Emulator) สำหรับ 68k เพื่อให้ทำงานร่วมกับชิปตัวนี้ได้ โครงการนี้ถูกเรียกว่า "RLC" (RISC LC) และในเดือนมกราคม 1991 ทีมวิศวกรสามารถสร้างเครื่องต้นแบบ Macintosh LC ที่เปลี่ยนจากซีพียู 68020 เป็น 88100 พร้อมตัวจำลอง 68020 ซึ่งทำให้สามารถรันซอฟต์แวร์ Macintosh เดิมได้โดยไม่ต้องแก้ไข

คำถามที่พบบ่อย

ทำไม Apple ถึงต้องเปลี่ยนจาก Motorola 68000 มาเป็น PowerPC?

เนื่องจากซีพียู Motorola 68000 เริ่มมีประสิทธิภาพต่ำกว่าคู่แข่ง โดยเฉพาะ Intel ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 ทำให้ Apple ต้องการสถาปัตยกรรม RISC ที่ประมวลผลได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพสูงกว่า

PowerPC คืออะไร?

PowerPC เป็นสถาปัตยกรรมซีพียูแบบ RISC ที่เกิดจากความร่วมมือระหว่าง Apple, IBM และ Motorola เพื่อสร้างโปรเซสเซอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและเวิร์กสเตชัน

ซอฟต์แวร์เก่าที่ใช้กับ 68k สามารถใช้งานบน PowerPC ได้หรือไม่?

ได้ ในช่วงแรก Apple ใช้ตัวจำลอง (Emulator) เพื่อให้โปรแกรมที่เขียนสำหรับ Motorola 68000 สามารถทำงานบนโปรเซสเซอร์ PowerPC ได้ ทำให้ผู้ใช้ไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนสถาปัตยกรรมอย่างรุนแรง