要闡述清楚PowerPC的發展不是一件容易的事情，光是“PowerPC”這個詞，就很容易被搞混，尤其是IBM註冊了一系列相關的商標。比如Power 、Power PC、PowerPC 這三個詞的含義就不止3種，需要工程師聰明的頭腦才能區分它們。一般情況下的PowerPC，指的是使用PowerPC指令集的處理器。
二十世紀九十年代，IBM(國際商用機器公司)、Apple（蘋果公司）和Motorola（摩托羅拉）公司共同開發PowerPC處理器。
PowerPC，最初的含義卻不是Power，而是Performance Optimized With Enhanced RISC；PC指的是Performance Computing。
目前，主流的PowerPC處理器製造商有IBM、Freescale™ Semiconductor（原摩托羅拉半導體部）、AMCC、LSI等。其中以IBM和Freescale的PowerPC處理器最爲流行。本文就以這兩家公司的PowerPC處理器爲基礎，展開講述PowerPC家族。
IBM的PowerPC家族
IBM目前共有3個主要的PowerPC處理系列：Power、Power PC和CELL。POWER，POWER PC中間，還有一個Star系列。
POWER系列CPU 從1990開始生產、裝備到RS/6000（即RISC System/6000）UNIX工作站和服務器上，現在被稱爲eServer™ pSeries®服務器（最新的名稱是POWER System p系列），主要的型號有POWER 1，POWER 2™，POWER 3™，POWER 4™，POWER 4+，以及目前的POWER 5，POWER 5+和剛剛推出的POWER 6處理器。
最早的801是POWER系列處理器的前身，它的設計非常簡單，爲了實現所有的指令都能在一個時鐘週期內完成，因此缺乏浮點運算和並行處理能力，POWER架構爲了解決這個問題，或者說超越801的限制，增加到了100多條指令，成爲一種很“複雜”的精簡指令集CPU。
1．POWER 1
發佈於1990年，每個芯片大約封裝了80萬個晶體管。
與 當時其他的處理器不同，POWER 1進行了功能分區，這種設計方案使POWER 1具有非常好的擴展能力，它有單獨的浮點寄存器，可以適用於從低端UNIX工作站到高端UNIX服務器各種環境。最早的POWER 1是安裝在同一母板上的幾個芯片的組合，不過很快就集成到一個芯片中，成爲單芯片設計，總計擁有超過一百萬個晶體管的RISC處理器（RSC，RISC Single Chip，即單芯片的RISC處理器）。POWER 1最成功的應用是被用於火星探路者宇宙飛船上。
2．POWER 2
發佈於1993年，每個芯片封裝了一千五百萬個晶體管。
POWER 2增加了第二個浮點單元處理（floating-point unit，FPU）和更多的緩存。被稱爲P2SC（Power 2 Scalable Chip）的超級芯片使用CMOS-6S技術，用一個芯片實現了POWER2 8個內核的架構（從這裏你可以看到其實在1993年IBM就已經開始了多核芯片的設計，其實如果囊括大型機，在20世紀80年代，就有了多核的概念），就 是使用這種處理器的32個節點的DEEP BLUE（深藍）超級計算機，在1997年戰勝了國際象棋冠軍卡斯帕羅夫。
3．POWER 3
發佈於1998年，每個芯片封裝了一千五百萬個晶體管。
這 是IBM第一款64位對稱多處理器結構（SMP），與原有的POWER指令集完全兼容，也兼容Power PC指令集，主要用於科學計算，從航空設計、生物製藥數據分析到天氣預測。它具有一個數據預取引擎，非阻塞的內置數據緩存和雙浮點處理單元。POWER 3-II採用與POWER 3相同的設計，在製造芯片時使用了銅導線技術，在幾乎相同的價格製造成本下，提高了一倍的性能。
4．POWER 4
發佈於2001年，每個芯片封裝了一億七千四百萬個晶體管。
這 是一款達到GHz主頻的處理器，0.18微米銅導線，硅絕緣技術。它具有POWER 3的全部特性，包括與Power PC指令集兼容，但它又是全新的設計，每個處理器包含兩個64位1GHz+ Power PC內核，這是業界第一款批量生產的單芯片雙核設計，又被稱爲單芯片對稱多處理設計（multicore design on a single die，SMP on a chip，或者system on a chip），每個處理器可以同時執行200條指令。POWER 4架構可以製造IBM Regatta（即p690）大型服務器，也被用來設計Power PC 970處理器（在蘋果公司被稱爲Apple G5）。POWER 4+™（又被稱爲POWER 4-II）是POWER 4主頻升級的提高版。POWER 4 CPU支持了分區技術，可以將芯片切分成多個單元，運行不同的操作系統。
5．POWER 5 ™
2004 年發佈，與POWER 3和POWER 4類似，POWER 5同時使用了POWER和Power PC架構，利用了更快的片內通信技術、芯片多處理技術、同時多線程技術（simultaneous multithreading，SMT，一個物理CPU內核可以模擬兩個邏輯CPU，如果兩個線程的工作內容相差較大，則使用SMT技術性能最高可以達到 單個CPU方式執行的1.5~1.7倍），比POWER 4性能提高了4倍。POWER 5的高端服務器代號爲“騎兵隊”（“Squadrons”，IBM希望此CPU能如同騎士馬隊衝鋒一樣橫掃UNIX服務器市場，結果似乎應驗了設計者的期 望）。在POWER 5上支持了微分區（Advanced Virtualization）的功能，可以將一個處理器內核虛擬切分成多個處理器，供操作系統使用，最小的分配粒度爲0.1個CPU，共享使用粒度是 1/100個CPU。在2006年，IBM推出了主頻提高，封裝變化的POWER 5，被稱爲POWER 5+，最高主頻爲2.2GHz。
6．POWER 6 ™
在 2007年5月發佈，目前最高主頻4.7GHz，最高明年將有超過5GHz主頻的版本。片內集成度約爲7億5千萬個晶體管。POWER 6將一些總線控制和CPU內核之間的數據通道集成進單一芯片，與POWER 5相比，增加了更多的CPU內核間通信機制和Cache。POWER 6比較有特點的技術是可以直接支持10進制數字處理，這是計算機史上的一次迴歸，我們從十進制轉到二進制以便於計算機處理，而如今，計算機芯片設計已經足 夠先進，讓我們可以不再去適應機器，而是讓機器適應我們的需求。
POWER 6其他的技術包括雙核，128KB的L1 Cache（數據、指令各64KB），8條兩階流水線支持在一個時鐘週期完成兩組32位讀或一組64位寫操作；兩個內核各有4MB“半共享”的L2 Cache，雖然它被一個內核佔據，但另一個內核也可以快速訪問它；另外32MB的L3 Cache可被兩個內核通過80GB/s的帶寬訪問；POWER 6還通過ViVA-2（VirtualVector Architecture）技術提高了向量處理性能；支持最多1024個虛擬分區也是POWER 6的新特點（POWER 5最多支持256個分區）。POWER 6特有的10進制運算寄存器、指令可以使它在計算時不會產生2-10進制轉換誤差，同時也提高了運算速度。POWER 6包括一些額外的電路去支持Mainframe的指令，開始了整合z系列的實踐，而POWER 6L則是“簡化”版的芯片，降低了主頻，可以用於刀片服務器。
在生產POWER 6的同時，POWER 7也處於緊張開發階段，預計2012年面世。
Star系列處理器，是Power PC架構的另一種技術實現，與POWER系列非常類似。由於此係列的各種CPU代號都有Star或者用某一顆星的名字來命名，因此被稱爲Star系列。
1．RS64
1997年發佈，代號爲“Apache”。
這 一系列使用Power PC處理器設計，繼承了大量POWER架構的特點，但爲了商業運算進行了特別優化，與POWER 3相比，其中包括指令分支預測、浮點意外處理、硬件預取等功能被取消，而取而代之的是整形計算意外處理、複雜的片內/片外緩存算法、更大的緩存容量。 RS64的設計可以支持64位處理，在2000年發佈的RS64 IV中採用了硬件多線程技術，單臺服務器最多可以擴展到24顆CPU，消耗的功耗也非常少，每個處理器只有15瓦。此款CPU開始用於AS/400（即後 來的iSeries），從RS 64 II起，才用於RS/6000（pSeries）。
這種設計使得RS64芯片比較適用於在線交易 （On-Line Transaction Processing，OLTP）、企業資源計劃系統（Enterprise Resource Planning，ERP），以及其他大型、混合的多功能、數據庫訪問、多用戶、多進程的業務。不過在實際使用的過程中，發現其計算速度稍有欠缺，可能是 RS64 CPU的主頻都很低，典型的幾款服務器主頻只有100MHz左右，對於商業智能（Business Intelligence，BI）和科學計算一類的應用，性能不佳。
2．RS64 II
1998年發佈，代號爲：“Northstar”（北方之星）。
該CPU擁有8MB L2 Cache，256位的數據總線，262MHz主頻。裝配此款CPU的服務器可以支持最多三個CPU板，每個CPU板裝載4路CPU，這樣可以使RS/6000服務器具有4路、8路、12路的SMP結構。
3．RS64 III
1999年發佈，代號爲：“Pulsar”（脈衝星）。
第 一款使用硅絕緣的RS64芯片，通過6個CPU 卡可以實現24路SMP結構。由於此款CPU主頻提高到450MHz，使用優化的指令分支預取技術避免了跳轉懲罰（或只需要額外1個時鐘週期），5級流水 線等技術，CPU處理性能大幅度提高。IBM用此款服務器裝配了RS/6000的80系列（H80，M80，S80服務器）。
4．RS64 IV
2001發佈，代號爲：Istar，SStar
第一款支持硬件多線程的商用處理器，比以前同系列的CPU更快，更小。600-750MHz的主頻，硬件多線程技術（HMT）使得此CPU具有不錯的市場表現。另外每個CPU僅消耗15W的功率也使得用此CPU裝配的服務器無需特別的電源、散熱系統。
由於市場對於商業和計算環境的混合需求，使得IBM重新整合了POWER系列和Power PC系列處理器，最終設計了POWER 4處理器。Star系列也最後完成了歷史使命。
Power PC系列，是從POWER架構發展出來的一個分支，最早在1993年發佈，用於從單板機、電池電源管理到超級計算機和Mainframe主機。Power PC最早登上主角的地位是從作爲Power Macintosh 6100的CPU開始的。
衆 所周知，Power PC開始與蘋果、摩托羅拉和IBM聯盟（被稱爲AIM聯盟），是源自於POWER架構的設計，但進行了大量的改動。例如，Power PC是open-endian設計，即同時支持大尾段（big-endian）和小尾段（little-endian）內存模式，而POWER 是大尾段設計；Power PC希望提供更強的浮點處理能力和多線程處理能力。所以這兩種類型的CPU並沒有太大的差別，Power PC保留了絕大部分POWER指令，許多應用只要重新編譯，就可以分別在兩個平臺上運行。
當IBM和摩托羅拉分別自己設計芯片的時候，依然遵循統一的標準。在2000年，大家使用的是Book E spec，這個設計實現使Power PC能更專注於嵌入式處理系統，例如網絡、存儲和家用設施的處理器。
除了兼容之外，Power PC的架構的另一個亮點是開放，它公開了指令集，允許任何廠商設計Power PC的兼容處理器、Power PC的一些軟件的源代碼也可以下載到，Power PC的內核也非常小，可以在同一芯片上安置許多其他的輔助電路，例如緩存、協處理器，大大增加了芯片的靈活性。
IBM四條服務器產品線中有兩條都與Power PC架構有關，另外蘋果公司的臺式機和服務器、任天堂的GameCube，IBM自己的藍色基因超級計算機都使用了PowerPC芯片。
今天，Power PC家族有三條產品線，分別是嵌入式的Power PC 400系列，Power PC 700和Power PC 900系列。從歷史上看，還有一款Power PC 600系列最值得關注，因爲它具有非常好的性能。
1．Power PC 600系列
Power PC 601是Power PC 600系列中的第一款，它綜合了POWER和Power PC架構的特點，並且儘量保持與POWER 1和隨後的其他Power PC芯片的兼容性（即使是同一系列的芯片，也存在兼容性問題），甚至與摩托羅拉的88110兼容。蘋果公司用Power PC 601在1994年製造了Power Mac 6100，66 MHz CPU主頻。此係列下一個芯片是603，低端、低功耗的處理器，大量使用在汽車上。與Power PC 603®同日登場的還有PowerPC 604®，是更強大的處理器，隨之的是“加強版”的603e和604e。在此之後，第一款64位Power PC——Power PC 620®在1995年被髮布。
2．Power PC 700系列
在 1998年，出現了Power PC 740和Power PC 750，與604e非常相像，甚至一些人說600/700兩個系列根本就是一回事。Power PC 750是第一款銅導線處理器，蘋果公司用它生產了G3，但很快就被G4所取代，使用的是摩托羅拉7400。在2002年發佈的32位的Power PC 750FX曾經震驚業界，因爲它是第一款達到1GHz主頻的處理器，IBM在2003年緊跟着推出了750GX，集成了1MB片上二級緩存，也是1GHz 主頻，大約7瓦功耗。
3．Power PC 900系列
64位的Power PC 970，實際上是單處理器內核的POWER 4，可以同時執行200條指令，最高達到2 GHz以上的主頻，而僅僅消耗十數瓦的電力。低功耗使它被大量用於筆記本電腦和手持設備上，還有一些高密度的存儲、服務器（例如刀片中心）也在使用它。 64位處理能力，單指令多數據流設計使它更適合於多媒體、圖形處理。蘋果公司的臺式機、Xserve服務器，以及其他一些圖形、網絡設備，都在使用這款處 理器。例如蘋果Xserve G5就使用了Power PC 970FX，也是第一款同時使用了應變硅、硅絕緣兩項技術的芯片。
4．Power PC 400 系列
這 一款芯片主要用於嵌入式系統，但Power PC靈活的架構使它可以被用於從機頂盒這樣的小設備到藍色基因超級計算機。在產品線的一端，Power PC 405EP在200MHz主頻僅消耗1瓦的電力，而銅導線的Power PC 440在800 MHz主頻可以提供同類型嵌入式芯片中最高的性能。這款芯片也有許多旁支，例如利用Power PC 440GX的雙Gigabit Ethernet和TCP/IP加速功能可以降低網絡應用程序50%以上的負載。圍繞Power PC 400內核，有許多具體實現，用於建造藍色基因超級計算機的處理芯片就是包含了兩個Power PC 440處理器內核和兩個浮點處理內核。
Power PC 400系列被IBM轉讓給AMCC，發展成爲PowerPC 405 Family、PowerPC 440 Family、PowerPC 460 Family 3大系列。
Freescale PowerPC系列
Freescale公司提供了數量衆多的含集成化外設的PowerPC處理器，目前在網絡設備市場取得了非常可觀的成功。目前Freescale公司已經調整其PowerPC產品策略，將其劃分成3個主要市場：網絡設備、汽車電子(MPC5xx系列)和工業控制。
Freescale PowerPC在通訊領域的成功，很可能要歸功於PowerQUICC，這也是IBM的PowerPC和Freescale 的PowerPC的最重要的區別。1993年，摩托羅拉半導體事業部(飛思卡爾半導體前身)在充分理解通信系統應用的基礎上，生產了第一顆包含QUICC(Quad Integrated Communications Controller)的芯片--MC68360。此時，QUICC實際上是一顆獨立的處理器。1994年，摩托羅拉半導體事業部的工程師開始把MC68360的QUICC和PowerPC內核結合，將集成了QUICC的PowerPC處理器稱爲PowerQUICC，並將其中的QUICC處理模塊稱爲CPM。
1995年，MPC860芯片面市，標誌着一個通信處理器時代的開始。這顆芯片實現了作爲控制中心的PowerPC處理器和作爲數據處理中心的CPM的分離，採用了數據通路和控制通路分開的思想。
此後PowerQUICC系列芯片也一路升級，從PowerQUICC I到PowerQUICC II，再到PowerQUICC III和PowerQUICC II pro。目前，Freescale 將CPM升級爲QE(QUICCEngine)。
伴隨PowerQUICC的升級，Freescale PowerPC內核也在升級。
603內核系列：MPC850、MPC860、MPC875、MPC885等，目前是最低端的Freescale PowerPC處理器。這類PowerPC處理器沒有包含SDRAM接口，用戶必須使用MPC860提供的UPM（USER Programmable Machines）配置成SDRAM接口。603內核配合PowerQUICC I。
603E內核系列：MPC8250、MPC8260、MPC8272等。從PowerPC內核的角度看，603到603E的升級不大，主要是MMU上，此外包含了SDRAM控制器。603E內核配合PowerQUICC II。
E300內核系列：MPC8349、MPC8347、MPC8360等。E300系列與603E系列結構基本一致，在處理器內核上的修改不多。QE最先在MPC8360上實現，此外支持DDR SDRAM接口。E300內核配合PowerQUICC II pro。
E500內核系列： 包括MPC8540、MPC8560、MPC8548等。E500內核共有V1 、V2兩個版本。V1版本和V2版本的最大區別在於MMU。基於E500內核的PowerPC處理器是Freescale高端處理器的發展方向。E500 內核和603E有很大的不同，只有指令系統是兼容的，其他內核組件都不相同。E500內核支持DDR SDRAM，RapidIO和千兆以太網接口。E500內核配合PowerQUICC III。
E600內核系列：也稱爲G4，包括MPC7410，MPC7447，MPC7448，MPC8641等。與IBM的Power 700系列的最大不同在於G4系列支持AltiVec結構。這類處理器也是Apple用於MAC機的芯片。
E700系列：支持64位的PowerPC結構，開發中(最新消息不明，懷疑被放棄).
飛思卡爾 QorIQ通信平臺是飛思卡爾的 PowerQUICC通信處理器的下一代演進產品，包含一個或者更多個核，一共有5個不同的產品平臺。按照功能和性能，分爲 P1, P2, P3, P4 和P5,同老的PowerPC產品保持軟件兼容，例如PowerQUICC平臺。
QorIQ 商標和P1、P2、P4產品家族在2008年6月被公佈，P3和P5平臺的細節尚未公開。所有的QorIQ處理器基於 e500 or e5500 核心。P10xx 和 P20xx 系列基於e500v2 核心，P340xx 和P40xx 系列基於 e500mc 核心，P50xx 則基於e5500 核心。
P1系列
P1系列被設計用於網關、以太網交換機、無線局域網接入點和通用控制目的。P1系列屬於入門級，運行在400到800MHz，用於替代PowerQUICC II Pro 和PowerQUICC III平臺。P1系列封裝成689個引腳，同P2系列兼容。
P1011 -包含一個800MHze500核心，256 kB L2 cache,4個SerDes lanes，3個吉比特以太網控制器，以及一個用於老實電話的時分複用引擎(TDM engine) 。
P1020 –包含2個800 MHz e500 核心，256 kB shared L2 cache, 4個SerDes lanes,3個吉比特以太網控制器，一個 TDM engine.
P2系列
P2系列設計用於網絡、電信、軍工的廣泛應用。能運行在-40 到 125 °C，特別適合苛刻條件下的應用。P2系列屬於中端產品，運行在800Mhz到1.2GHz，用於替代PowerQUICC II Pro 和PowerQUICC III平臺。
P2010 – 包含1個 1.2 GHz 核心
P2020 – 包含2個 1.2 GHz 核心, shared L2 cache
P3系列
P3 系列設計屬於中端產品，用於交換機和路由器。P3系列提供了一個多核平臺，支持4個e500mc核心，每個核心頻率能達到1.5 GHz。P3系列擁有1.3 GHz 64-bit DDR3內存控制器，18個SerDes lanes，以及用於數據包操作和調度、正則表達式、RAID、安全、加密和RapidIO的硬件加速器。
P3系列的多個核心能夠運行在對稱模式和非對稱模式，意味着多個核心可以一起或者非別引導運行操作系統。
P3041 - 4個1.5 GHz 核心，每個核心128 kB L2 cache ，1個1.3 GHz 64-bit DDR3 內存控制器，45納米技術和僅有12w的功率。
P4系列
P4系列屬於高端產品，用於核心網或者企業級交換機、路由器。提供極限多核平臺，支持8個e500mc核心 ，每一個核達到1.5 GHz。
P4080 –包含8個e500mc核心，每個核心有32/32kB instruction/data L1 caches以及1個a 128 kB L2 cache。包含2個1 MB L3 caches，每一個連接到64-bit DDR2/DDR3 內存控制器。
P5系列
P5系列基於高性能64-bit e5500 核心，頻率提高到2.5 GHz 。2010年6月介紹，可能2010年底可有樣片，2011年可批量生產。
P5010 - 一個e5500 2.2 GHz核心, 1 MB L3 cache, 1個DDR3 controller,45 nm 工藝，功率30W.
P5020 - 兩個e5500 2.2 GHz核心, 2個1 MB L3 caches, 2個DDR3 controllers, 45 nm 工藝，功率30W.