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"PIOS ONE" - Das kreative Konzept

Nach dem Prototypenstadium wird er in zwei Varianten mit leicht unterschiedlicher Konfiguration vertrieben werden, nämlich als transAM und Maxxtrem.

Die Hardware beeindruckt durch ihr modulares Konzept, welches die Leistung auf neue Höhen steigert dank der neuesten RISC-Technologie. Dennoch erlaubt das Konzept weiterhin ein preiswertes Einstiegsmodell, so daß sich jedermann die PowerPC-Welt erschließen kann, um später bis auf Workstation-Niveau aufzurüsten. Dazu bietet es einen leichten und effizienten Upgrade-Pfad auf neue Prozessorgenerationen oder Konfigurationen mit mehreren Prozessoren.

Design

Das CPU-Modul steckt auf der Hauptplatine und enthält neben dem CPU-Chip auch das System-RAM (in Standard-DIMM-Sockeln) und das Cache-RAM (optional) sowie die Steuerelektronik für all dies und den PCI-Bus. Der PCI-Bus ist die Hauptschnittstelle zwischen Hauptplatine und CPU-Modul. Durch diese lokale Anordnung von CPU und RAM zusammen auf einem Modul wird die maximale Leistung erreicht, und das auch mit schnelleren CPUs. Generell kann auf das RAM immer mit maximaler Geschwindigkeit zugegriffen werden - so schnell, wie es die CPU, der Steuer-Chip und das RAM erlauben - da es keine Abhängigkeit von anderen Systemkomponenten gibt. Auf diese Weise kann die Verarbeitungsleistung des kompletten Systems theoretisch unbegrenzt gesteigert werden, allein durch Aufrüstung des CPU-Moduls. Derzeit werden CPUs der PowerPC-603-Familie eingesetzt mit Taktfrequenzen von vorerst 133 bis 200 MHz. In Zukunft werden auch CPU-Module möglich mit mehr CPUs für Multiprozessorbetrieb, mit anderen CPUs aus der PPC-Familie (wie dem PPC 604 oder in Zukunft dem "G3/Arthur/750") und mit höheren Taktfrequenzen.

Die Mechanik des ganzen Computers basiert auf dem ATX-Standard, der unter anderem eine direkte Kühlung des Prozessors bietet (also keine aktiven, auf den Prozessor montierten Kühlvorrichtungen mehr nötig), kurze Kabel zu den Laufwerken, wodurch die Zuverlässigkeit erhöht und Kosten reduziert werden, Soft-Power-On (Einschalten über Drucktaster) für mehr Sicherheit, genug Platz in der Rückwand für eine große Anzahl von Schnittstellenbuchsen und Montage der Hauptplatine auf einer Art Schublade, die Servicearbeiten vereinfacht.

Etwas Bildmaterial vom Prototyp des "PIOS ONE" steht zur Verfügung:

• ein Bild der Hauptplatine (JPEG, 40 KB) oder
  
• ein Blockschaltbild des ganzen Systems (GIF, 40 KB) oder
  
• eine Ansicht der Buchsenleiste für die Schnittstellen in der Rückwand (GIF, 12 KB).

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Eine Anmerkung zur Geschwindigkeit

Die zweite wichtige Größe ist die Bus-Taktfrequenz für die Verbindung zwischen der CPU und dem System-RAM. Im allerersten Prototyp, wo noch der ältere Steuerchip MPC105 verwendet wurde, betrug diese Frequenz 33 MHz. Im aktuellen Design mit dem MPC106 hat sich die Frequenz schon auf 66 MHz verdoppelt, und Steigerungen auf 80 oder mehr MHz sind in absehbarer Zukunft möglich.

Die dritte Größe ist die Taktfrequenz des PCI-Busses auf der Hauptplatine, wo die Standardfrequenz von 33 MHz benutzt wird.

Bauteile

Generell definieren RISC-Prozessoren den Stand der Technik in Mikroprozessor-Technologie. RISC steht für Reduced Instruction Set Computer, Computer mit reduzierten Befehlssatz. Diese Prozessoren bieten dem Programmierer nicht so viele Befehle wie ältere CISC-Prozessoren (Complex Instruction Set Computer), aber dadurch wird die Hardware dieser Prozessoren einfacher und effizienter. Viel höhere Geschwindigkeit und damit Verarbeitungsleistung können RISC-Prozessoren im Vergleich zu CISC-Prozessoren bei vergleichbaren Hardware-Kosten erzielen. Weitere typische Eigenschaften von RISC-Prozessoren werden durch Schlagworte wie Superskalarität und Pipeline-Architektur beschrieben.

Eine weiteres wichtiges Bauelement ist der Hydra-Chip. Hydra wurde von Apple speziell auf die Anforderungen der PowerPC-Plattform hin konstruiert und wird von Texas Instruments produziert. Seine Beiträge zur Funktionalität des PowerPC-Systems sind ein SCSI-2-Host-Adapter, Gewährleistung der CHRP-Kompatibilität und weitere serielle Schnittstellen sowie die Erfüllung diverser Steuerfunktionen auf der Hauptplatine.

Informationsquellen: [Apple] [IBM/PPC] [Motorola/PowerPC] [Texas Instruments]

Technische Änderungen vorbehalten.