Power Mac G5 Quad：四核水冷專業級Mac PowerPC工作站初體驗

1994年，蘋果首次推出Power Macintosh系列，它們的PowerPC處理器為Mac的性能優勢打下了堅實的基礎。早期的Power Macintosh電腦具有單路或多路PowerPC處理器，代表著整個Mac系列的最強性能，定位專業級工作站電腦，具有強大的性能、擴展力以及維護性。來到20世紀末，Power Macintosh們正式換裝G3和G4處理器，G3處理器具有改進的緩存設計和全新的固件，而G4處理器改進了浮點性能，高超的AltiVec指令集、多路處理能力的加持和可選的三級緩存令他們極好地適應了現代化的Mac OS X操作系統。

2003年，新一代的高速PowerPC晶元——PowerPC 970家族「G5」處理器推出，與POWER4晶元有親緣關係的它們具有64位的全新設計和高速的匯流排，並與同年裝備至了Power Mac電腦上。具有高速晶元和全新設計的Power Mac G5電腦在2005年推出最末一代，而我擁有的這台Power Mac G5 Quad就是末代高配四核機型，也是最強性能的PowerPC電腦、唯一的四核的PowerPC Mac電腦；具有水冷散熱模塊，並且已經升級了16GB的巨大內存容量。

概述

Power Mac G5的設計處處顯示著它衝擊最高端個人專業級應用市場的野心，變得比以往更加強大的它具有獨領風騷的PowerPC RISC性能和多路處理能力，還有全新改進的散熱系統和高速的匯流排，令它的性能總是無愧它的專業級定位，可稱為是當代的核彈級電腦。比起以往的G4，G5電腦除了改進的性能和匯流排之外，還有一個鋁合金打造的全新機箱，全新的內外設計令它更加閃耀。在WWDC2003的「One More Thing」的Power Mac G5是PowerPC高性能的絕唱，也是當年世界上的第一台64位個人專業級電腦。

當年的Power Mac G5具有多個定製方案，可選NVIDIA或ATI（曾經）顯示卡，不同的內存容量和種類和多個處理器速度（曾有單路單核、雙路雙核、單路雙核、雙路四核等選配）以幫助客戶打造最完美的解決方案，專適應3D處理、視頻剪輯、密集運算、平面設計、高性能辦公甚至日常使用等不同的任務類型。對於Late 2005年的末代Power Mac G5而言，蘋果提供NVIDIA GeForce 6600 LE、GeForce 6600、GeForce 7800 GT、Quadro FX 4500顯卡選項，512MB到16GB並可選ECC的內存方案，並可在雙核2.0GHz、雙核2.3GHz和四核（雙路）2.5GHz之間做出靈活選擇。我手邊的這台Power Mac G5 Quad是2005年末的高配版本，是史上最高速度的PowerPC Mac，可以更加徹底地感受它的魅力。它的基本配置如下：

• 兩顆PowerPC 970MP雙核處理器，共四個內核，均運行在2.5GHz下，每個核心具有64KB指令+32KB數據L1緩存、1MB L2緩存，雙1.25GHz匯流排速度；
• 八個內存插槽，安裝四對2GB內存，共16GB DDR2 533MHz NECC內存（支持ECC）；
• 四個PCI Express插槽，其中安裝NVIDIA GeForce 6600顯示卡，256MB顯示內存，具有一個雙鏈路DVI和一個單鏈路DVI；
• 兩個SATA介面，分別安裝250GB-7200rpm和1TB-5400rpm硬碟；
• 支持Mac OS X 10.4.2 Tiger系統——Mac OS X 10.5.8 Leopard系統（最後的PowerPC兼容系統）；
• 塔式機箱設計，約20kg重，20.1" H x 8.1" W x 18.7" D。

Power Mac G5的正面，集合了最常見的介面。

Power Mac G5末代相比次末代，去掉了老舊的撥號貓，用另一個千兆乙太網介面取而代之。

設計

Power Mac G5的設計可圈可點，無論是內部還是外部，可以稱得上是硬體工程師和外觀設計師通力合作的成就，令它的外觀賞心悅目的同時，內部而又暗藏玄機，令硬體運行高效流暢。特別的方案令它的擴展性、維護性和升級性俱佳——兩個SATA介面，還有四個PCI Express插槽和八個內存插槽，都可以由蘋果官方進行定製，或用戶自行升級。

對外觀而言，Power Mac G5採用奪人眼球的鋁合金打造而成，從而徹底拋棄了以往易於開裂變黃的塑料，是蘋果設計整體轉投這一高強度的優良材料的開創性設計方案之一。四角有對稱把手的設計，幫助操作和移動；背後的扳手可以直接移除側面擋板，令用戶輕鬆訪問電腦內部而無需移除任何一顆螺絲。

對內部而言，Power Mac G5採用分割溫度區域的設計方向，然後對症下藥，加以使用風冷水冷混合散熱模式，多達9個不同類型的風扇配置和雙水冷模組通力配合，分別對應不同的溫度區域（光碟機、擴展槽、電源、處理器與北橋控制器），令Power Mac G5系統整體具有了恐怖的500W散熱能力，可以遊刃有餘地應對雙路G5晶元的高發熱量，為硬體的工作帶來了良好的散熱能力，並為整體系統運行的高效和高可靠性打下了基礎。它比以往的Power Mac G4「風洞」MDD電腦更加安靜冷酷。

機箱下方水冷模組甚至設計有專門的提示語，如果用戶在這裡見到液體，則預示著水冷液的泄露——這曾經是一個共性的品控問題。水冷液的泄露在Power Mac上是致命的，事實上它非常容易泄露，因此在運輸中必須萬分小心。

打開側面擋板後，塑料的透明擋板有助於保證空氣以正確的方向流入風道，保證在用戶觀察電腦運行時還可以保證整機的可靠性；蘋果還設計了專用的感測器，在檢測到電腦運行時塑料擋板被打開時，風扇將立刻以全速運行以防止硬體過熱造成損壞。

光碟機位可以安裝一個托盤式光碟機，在托盤彈出時鋁合金擋板會自動收起；後側可以安裝兩個SATA硬碟，基於G5的電腦首次應用了SATA介面。在這之間，除了一個專用散熱扇外，還有一個隱藏的渦輪風扇為北橋提供散熱。北橋在Power Mac G5系統中意義重大，它負責兩個處理器的通訊，連接八個內存插槽並且支持PCI-E匯流排的運行。

擴展槽位支持四個PCI-E卡，包括顯卡、網卡、火線卡等相關配件，分別為16x與4x、8x、4x。左側有專門的提示，以幫助用戶正確安裝PCI-E卡。16x卡與北橋直接通信，速度最快，適合安裝顯卡；實際上它可以支持至多四張顯卡，帶來整整八個屏幕的顯示能力。

水冷模組的左側，CPU水冷進氣扇有專門的把手，直接移除後即可更換、插入內存。八個DDR2內存插槽支持最多16GB內存容量，533MHz的速度，並且可以選擇ECC配置，為專業級用戶提供便利。

Power Mac G5甚至提供指示燈，用於診斷硬體或固件問題。每個處理器的正常運行均提供了指示燈，這對問題處理有極大的參考價值。

體驗

作為當年的專業級工作站（也是最快的PowerPC Mac電腦），Power Mac G5帶來了空前強大的PowerPC性能和第一流的強大體驗，配合優越的設計的同時，Power Mac G5 Quad帶來了64位處理能力，四個64位AltiVec運算引擎，八個雙精度浮點單元，全新提速的PCI-E匯流排，以及開創性的四核多線程處理能力。Mac OS X在設計之初便考慮到了多核心處理能力的適配，因此Mac OS X程序甚至無需過多適配，甚至完全沒有適配的應用程序，Mac OS X也能夠利用它的對稱多處理（SMP）特性動態調度多核心帶來的性能優勢。

64位處理能力帶來的首要優勢就是內存大小的加倍再加倍。在G4處理器上，只能最高配置到2GB內存容量（理論定址上限為4GB）；而在G5處理器上，可以配置到16GB（理論定址上限則提升至4TB）。

加倍的AltiVec運算引擎利用全新的64位矢量指令加倍數據大小，提升運算性能；而雙精度浮點引擎則可以提升浮點處理效能。相比之前的7400系列G4處理器和970/970fx G5單核心處理器，970MP雙核G5處理器已經是整整一倍的數據提升。PCI Express X16介面比AGP 8X有加倍的速度，並為高端顯卡提供了足夠的帶寬。

在強大的浮點性能加持下，Power Mac G5 Quad在衡量線性計算能力的Linpack測試下拿下21Gflops的成績，這比最快的末代Power Mac G4 MDD雙1.42快了整整626%；而Velocity Engine的浮點運算測試得到了76.6Gflops的成績，比上一代雙路2.7GHz G5快了85%。浮點性能一直是PowerPC處理器的強項，而著眼於整體總體性能，著名的跨平台跑分GeekBench 2成績僅約為4000分，這是末代PowerBook G4的四倍，對比Intel則只有Core 2 Duo移動版的水平——這台電腦出生在那個電腦性能實現飛躍的年代。

在實際體驗上，它的系統（Mac OS X 10.5.8 Leopard）內十分流暢，並且可以較為正常的上網——至少，滾動百度搜索結果不會卡頓。剪輯和播放1080p視頻已經超出了它的能力範圍，但處理720p視頻可以說綽綽有餘，相比之下PowerBook甚至不能真正流暢地播放720p視頻。但作為後果，兩顆總功耗高達400-500W的PowerPC 970MP晶元將製造大量的熱量，並且令散熱系統開足馬力，製造惱人的雜訊。如果你是追求體驗的觀影者，請務必使用降噪耳機，畢竟它的內置揚聲器也不盡如人意。

這篇文章的部分編輯──包括這段話的輸入，就是使用G5 Quad、Leopard系統、TenFourFoxG5兼容瀏覽器與Fun Input Toy輸入法來做的。事實上，G5也是我唯一見過的可以流暢進行網頁瀏覽的PowerPC電腦。

總結

總體來看，在Intel Woodcrest Xeon處理器呼之欲出的工作站之爭後期，RISC工作站陣營的傳統工作站們都已經逐漸亂了陣腳。而Power Mac G5作為一代經典作品，在評判電腦的傳統層面——Reliable、Durable、Upgradable、Extendable、Affordable（relatively）和性能——上都分別做了很好的工作，做的非常出色並且有一個現代化的外觀設計。它在多個Mac論壇上被評為最經典Mac設計之一，且比起同期的PC工作站非常有競爭力，其提供的整體解決方案被包括央視、人教社的大量企業和工作室所採用以進行3D處理、視頻剪輯、平面設計、出版等，大量的Power Mac們和Final Cut軟體曾為央視春節聯歡晚會提供了背後源源不斷的動力支持。

但PowerPC G5處理器的開發並不是一帆風順，由於市場推廣不力，IBM與AIM的離心傾向愈發嚴重，Motorola首先退出聯盟，IBM承諾的3GHz也接連跳票。2005年後，蘋果放棄繼續推進PowerPC處理器；2006年起，實現性能飛躍的Intel Xeon持續高歌猛進，x86-64工作站不斷湧現，RISC工作站的地位不斷被蠶食，最終Power Macintosh PowerPC高性能工作站系列產品被基於Intel Xeon處理器的Mac Pro們取代。由於Xeon優越的能效比，Mac Pro達成了以往兩倍性能的同時更加「冷靜」，令Power Mac G5 Quad最終成為了PowerPC性能的絕唱。

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