从PowerBook到MacBook,从内到外的重大升级(1)

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PowerBook系列是Mac的早期笔记本电脑系列。从1991年的PowerBook 100系列,到2005年的末代PowerBook G4 1.67 GHz,PowerBook系列一直保持着自身的闪光点,与庞大的PC兼容机家族竞争。最终,苹果在2006年开始将PowerBook等整个Mac系列转换到Intel处理器,这是一次从芯片架构到系统软件的重大升级,意义深远,而又耐人寻味。


本系列文章将有三篇,以PowerBook到MacBook Pro为例,向你介绍PowerPC到Intel的转换。欢迎持续关注!

发展简史

最初的Mac便携计算机是Macintosh Portable。它采用M68000处理器,以及使用电池供电,已经初步具有现代意义上笔记本电脑的概念了。而真正的Macintosh PowerBook则是Mac的首个真正意义上的笔记本电脑系列,最初推出于1991年,它一出世就广受关注和赞誉。

PowerBook 100是PowerBook Duo系列的开山始祖,而PowerBook 170与180两个老前辈则奠定了PowerBook高端系列基调。PowerBook 100使用Macintosh Portable的硬件设置和一个便携的外壳,价格低廉;而PowerBook 170和180两代老旗舰使用全速的M68030处理器且辅以默认的外置FPU,还有电脑内建的SuperDrive软盘设定。PowerBook Duo系列聚焦便携——PowerBook Duo系列可选的Dock,将笔记本电脑插入后,即可享受完整的桌面设定;后期的PowerBook Duo系列则可以通过专有的外置存储来扩展它的功能。

早期PowerBook的旗舰型号,以强劲的M68K移动工作站著称。PowerBook 500是第一个带有PowerPC的NuBus PowerBook,为PowerBook系列带来了第一次架构的转换和更强的性能。关于更多M68K到PowerPC的转换,会在下篇文章中以类比的形式讲述。后期由于PowerPC RISC芯片的加持,令PowerBook一直保留着对PC兼容笔记本的优势和闪光点。经过持续的发展,PowerBook 3400系列以世界上最快的笔记本电脑著称;PowerBook G3系列则可以轻松达到两倍于主流Pentium II处理器的性能,同时节省多达一半功耗,如今看来简直不可思议。

在史蒂夫·乔布斯回归苹果后,Macintosh进入New World时代。PowerBook G3 Pismo与Lombard继续保持对PC的优势,而全新一代的PowerBook G4也进入计划。PowerPC G4 7450系列芯片是很强劲的芯片,继承了G3系列一向优秀的性能,同时带有Velocity Engine进一步加强浮点性能;而7455芯片还带有额外的三级缓存,进一步加强性能和能耗比。这些芯片比Pentium III-M更强大,甚至可以比肩早期的Pentium 4台式电脑。除此之外,便携消费者级的iBook系列也就此推出,第一代型号以「蛤壳」形状与多彩颜色闻名。

2001年,钛合金机身的PowerBook G4将设计之美与压倒性的性能组合在一起,真正定义新世纪的移动工作站标准:比肩桌面工作站的G4性能、钛合金打造、高清宽屏、AirPort无线网络与Mac OS X操作系统;2003年,铝合金机身的PowerBook G4是更加完美的强大笔记本,带有背光键盘、窄边框屏幕和宽大的触控板。在此时,PowerBook系列达到它的巅峰水平,无论是性能还是设计均可圈可点,令人赞叹;同时,iBook系列搭载更低频率G3与G4芯片,纯白色的设计也非常惹人喜爱。

来自1992年的PowerBook 180,早期经典高端旗舰型号,具有68030处理器和68882协处理器,和内建的软盘。
来自1997和1996年的PowerBook 3400c(左)与1400c(右),均使用PPC603系列处理器,左侧也是一代高端型号,右侧则是主流型号。
来自1998年的PowerBook G3 Series 12-inch,使用PPC740 G3处理器,是一代经典入门型号。
来自2002年的顶配PowerBook G4钛合金 1 GHz,使用PPC7455 G4e处理器,是PowerBook系列巅峰时期的一代高端旗舰型号。

性能危机

IBM的个人级芯片——PowerPC处理器在2003年后正在遇到危机。G3与G4芯片足够成功,但苹果正在最新的产品上做出相当大的妥协。妥协主要来自两个方面,性能与能耗比,而后者在笔记本电脑上是至关重要的一点;毕竟,用户不仅想要一个强劲的笔记本电脑,还想要一个足够低耗能和低热量的笔记本电脑。

2003年之后的PowerBook装备了更先进的G4处理器——7447系列,但实际上我们已经可以看出G4系列乏力的进步了。7447芯片与7457芯片是改进架构的PowerPC G4。之前所使用的7455芯片带有三级缓存,而7447系列则是低端型号,它并没有三级缓存;而具有三级缓存的7457系列遇到了频率难题,为了加快处理器的速度,苹果只好妥协在新款PowerBook上使用7447。几乎同期,Intel基于Pentium III的改进,推出Pentium M处理器,这是一个低耗能,高效能且高性能的新款处理器。不同于Pentium 4移动版,它在更小的发热下拥有更强大的性能表现,非常理想。针对全新的笔记本,Pentium M芯片改进了架构,增大了缓存,还具有SSE2指令集。搭载Pentium M芯片的笔记本电脑开始拥有匹敌甚至超过G4的性能,以及开始领先的能效比,很显然,苹果感觉得到压力。

2003年同年,G4系列处理器的继任者PowerPC G5 970系列芯片正式推出并首次被装备在Power Mac G5电脑上。Power Mac G5是世界上具有开创性意义的专业级64位电脑,具有非常强大的性能,与PC Xeon工作站正面竞争。作为POWER4的近亲,G5具有强大的RISC性能,也具有服务器级别的可怖发热。苹果尝试增加巨大的散热片和大直径双风扇未果,只好配置了一套水冷,都无法对抗G5处理器的发热。购置Power Mac G5就好像购置了一个电暖气,而它在全速运行时,狂怒的风扇发出的风噪就好像是一个隆隆作响的拖拉机。

2003年末期,搭载Dothan Pentium M 700系列90nm处理器的笔记本电脑开始涌现。它们具有同样强大的移动性能,总是慢一拍的iBook系列显得不堪一击,甚至是最新的PowerPC 7447系列也在竞争中逐渐落了下风。2004年开始,PowerBook G4系列使用的高频率G4 7447A处理器已经不能追赶上Pentium M的主频;两年从1.33、1.5到1.67 GHz的提升又显得那么微不足道。有人期待G5能够装备在笔记本上,显然苹果也尝试过,但终究是失败的。一个需要台式水冷的芯片,不可能在笔记本电脑上有更好的发挥。

Intel决定改进Pentium M,增强的Core架构将会带来更多更强大的性能提升,无论是桌面端还是移动端。高效能、高效能、双核心处理器——苹果不能够坐视不管,全新的Core芯片是一个更好的移动芯片,非常适合PowerBook与另一个笔记本系列iBook。

来自2005年的IBM ThinkPad T43,搭载极其成功的Windows XP操作系统,PowerBook的专业级对手之一。
不同于PowerBook自2003年以来的背光键盘,ThinkPad系列的ThinkLight则更是一个悠久传统。
T43使用Pentium M 740 1.73 GHz处理器,Centrino平台兼容。
同样来自2005年的两台电脑,左侧的T43使用Pentium M处理器,右侧的末代PowerBook G4则使用PPC7447A G4处理器。

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