home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Aminet 52 / Aminet 52 (2002)(GTI - Schatztruhe)[!][Dec 2002].iso / Aminet / docs / mags / saku05.lha / txt / prosessorit < prev    next >
Text File  |  1992-09-02  |  8KB  |  186 lines
  1. 9
  2. 1
  3. 0 alkukuva.iff 0 0*
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  
  8.  
  9.  
  10.  
  11.  
  12.  
  13.  
  14.  
  15.  
  16.  
  17.  
  18.  
  19.  
  20.  
  21.  
  22.  
  23.  
  24.  
  25.  
  26.  
  27.  
  28.  
  29.  
  30.  
  31.  
  32.  
  33.  
  34. Uusi vuosi, uudet kujeet, vanha tuttu juttu? Näin voisi sanoa, vaan 
  35. toisin on elektroniikkateollisuudessa, jossa vauhti sen kuin kiihtyy 
  36. kiihtymistään. Vuosi 1993 antoi jo oivia esimerkkejä siitä, mihin pian 
  37. ollaan tulossa, ja vuosi 1994 tulee lunastamaan näitä lupauksia 
  38. suurimmaksi osaksi. Pelkästään se, että puolijohdetuotteiden hinta 
  39. painuu vuosi vuodelta yhä alemmaksi uusien tuotteiden osalta osoittaa 
  40. sen tosiasian, että kilpailu on edennyt markkinoilla äärimmäisen 
  41. kovaksi, ja kukaan valmistaja ei haluaisi jäädä siitä pois.
  42.  
  43. Motorolan ja IBM:n yhteistyössä kehittelemä PowerPC (Performance Chip) 
  44. prosessori on nyt valmis, ja sen maailmanvalloitus on alkanut. Mutta 
  45. mennäänpä ajassa taaksepäin, ja katsotaan kuinka PowerPC:n kehitystyö 
  46. onkaan saanut alkunsa.
  47.  PowerPC:n kehitystyö alkoi toukokuussa 1992 USA:ssa, Somersetin 
  48. tutkimuskeskuksessa Texasissa. Suorittimen pohjana on käytetty IBM:n 
  49. Power-arkkitehtuuria (Power Optimized With Enhanced) sekä Motorolan 
  50. 88110-RISC-sarjasta lainattua väyläarkkitehtuuria.
  51. PowerPC on aidosti 64-bittinen superskalaarinen RISC-prosessori, joka 
  52. operoi parhaimmillaan 66 MHz kellotaajuudella. Perheen esikoinen, 601 
  53. mallin siru on perustuu 0,5 mikronin CMOS-tekniikkaan ja sisältää 
  54. ainoastaan 2,8 miljoonaa transistoria. Sirun fyysinen koko on 
  55. suhteellisen pieni (10,9 * 10,9 mm) ja kuluttaa 6,5 wattia 50 MHz 
  56. kellotaajuudella sähköä. Nykysuuntauksen mukaan PowerPC pyörii 3,3 
  57. voltin jännitteellä ja on koteloitu 304 nastaiseen C4 CQFP-koteloon.
  58.  
  59.  
  60.  
  61.  
  62.  
  63.  
  64. {1Superskalaarinen tehopumppu
  65. {1===========================
  66.  
  67. PowerPC on ns. superskalaarisen arkkitehtuurin omaava RISC-prosessori, 
  68. joka tarkoittaa käytännössä sitä, että suoritin sisältääkin itse asiassa 
  69. monta suoritinta sisäkkäin. Superskalaarisuuden ideana on hyödyntää 
  70. prosessorin sisäisiä suoritinyksikköjä samanaikaisesti mahdollisimman 
  71. tehokkaasti saman kellojakson aikana.
  72.  PowerPC:ssä on kolme erillistä suoritinyksikköä (käsky-, 
  73. kokonaisluku- ja liukulukuyksikkö), jotka toimivat 
  74. itsenäisesti liukulukuperiaatteella sekä rinnakkain. Näin saavutetaan 
  75. optimaalinen hyötysuhde, joka tarkoittaa käytännössä sitä, että 
  76. suorittimessa voi olla jopa 8 konekielikäskyä suoritettavana 
  77. samanaikaisesti.
  78.  Prosessori sisältää 32 kappaletta yleiskäyttöisiä 32-bittisiä 
  79. rekistereitä sekä toisen mokoman liukulukurekistereitä, jotka ovat 
  80. kuitenkin 64-bittisiä. RISC-prosessorin lyhyet kokonaislukukäskyt vievät 
  81. useimmiten ainoastaan yhden kellojakson. Lyhyet käskyt yhdistettynä
  82. liukuhihnaperiaatteella toimivaan liukulukuyksikköön takaavat 
  83. uskomattoman hyvän suorituskyvyn.
  84.  
  85. {1Väylä on kaiken A ja O
  86. {1======================
  87.  
  88. PowerPC ei tukehdu toiminnassaan väylän ahtauteen, nimittäin laajan 
  89. kaistanleveyden omaava 64-bittinen dataväylä ja 32-bittinen osoiteväylä 
  90. takaavat suorituskyvyn pysymisen huipussaan. Prosessorin sisäisten 
  91. dataväylien leveys vaihtelee 32-256 bitin väliltä.
  92.  Sirun muistinhallinta käsittää 52-bittiä virtuaalisia osoitteita, 
  93. joilla voidaan hallita 4 teratavun virtuaalimuistia. 32-bittinen 
  94. osoiteväylä takaa 4 gigatavun fyysisen muistiavaruuden.
  95.  Välimuistia PowerPC:ssä on 32 kilotavua, joka on jaettu ohjelmakoodille 
  96. ja datalle. Lisäksi käytössä ns. hyppykäskyjen ennakointilogiikka, joka 
  97. päättelee seuraavaksi ajoon tulevia käskyjä, ja noutaa ne valmiiksi 
  98. odottamaan operaatiota.
  99.  
  100. {1Yhteensopivuus ratkaisee
  101. {1========================
  102.  
  103. PowerPC on hyvin yhteensopiva IBM:n Power-prosessorin kanssa, jota on 
  104. käytetty mm. RISC/6000-sarjan työasemissa. Sen sijaan 680x0-perheen 
  105. kanssa yhteensopivuus konekieliohjelmien kanssa saavutetaan ainoastaan 
  106. emuloimalla. Arvioiden mukaan PowerPC:n malli 601 kykenisi 
  107. softapohjaisella emulaatiolla samaan tulokseen kuin MC68040 25 MHz, 
  108. tosin emulointinopeus riippuu emulaattoriohjelman optimoinnista ja sen 
  109. toimintaperiaatteesta, eli paljon parempiinkin tuloksiin voidaan 
  110. myöhemmin päästä (mm. Emplant-tyylinen emulaatio).
  111.  PowerPC:lle on luvassa tukea ainakin kolmen tietokoneyhtiön taholta.
  112. IBM, Apple ja Sun ovat ilmoittaneet rakentavansa tulevat koneensa
  113. kyseisen sirun ympärille. Sunin koneissa PowerPC pyörittää 
  114. Solarista, kun taas Apple on portannut System 7:sta oman version ja IBM 
  115. ajaa AIX:ia sekä OS/2:ta.
  116.  IBM:llä ja Applella on lisäksi yhteistyönä kehitteillä täysin uusi 
  117. käyttöjärjestelmä PowerPC:n ympärille (Taligent Pink & PowerOpen), joka 
  118. on mahdollisesti avoin myös kolmansille osapuolille. Lisäksi Microsoftin 
  119. on kuultu olevan kiinnostunut kääntämään Windows NT PowerPC:lle.
  120.  Mikä olisi sitten Commodoren sekä muiden pienempien tietokoneyhtiöiden 
  121. asema. Olisiko Commodoren viisasta valita jatkossa PowerPC 
  122. prosesessoriksi 680x0-sarjan tilalle, niin on hankala kysymys. Amiga-
  123. sarjalle olisi ehkä eduksi, jos se kykenisi ajamaan valtavirran suosimia 
  124. ohjelmia, jotka kenties tulevat pyörimään Windows NT:ssä taikka 
  125. PowerOpenissa. Ongelmaksi jää kuitenkin Amigan 680x0-sarjaan sidottu 
  126. laaja ohjelmistotarjonta, jota ei missään tapauksessa voida laiminlyödä. 
  127. Ratkaisu voisi olla läpinäkyvä emulaatio, joka takaisi 680x0-perheelle 
  128. kirjoitettujen konekieliohjelmien yhteensopivuuden sekä takaisi uusille 
  129. ohjelmille huomattavan lisäpotkun PowerPC:n käskykannalle kirjoitettuna.
  130.  Vielä on epäselvää 680x0-sarjan kohtalo, eli aikooko Motorola jatkaa sen 
  131. kehittelyä vielä 68060-sirun jälkeenkiinkin, ja jos aikoo, niin 
  132. Commodore saa ainakin muutaman vuoden lisäaikaa miettiä tulevaa 
  133. linjaustaan prosessoritoimittajan kohdalla. Paljon mahdollista on myös 
  134. sekin, että Commodore ei valitsekaan PowerPC:tä, vaan aivan jonkun muun 
  135. valmistajan RISC-sirun, joka kykenee myöskin ajamaan Windows NT:tä, 
  136. kuten Lew Eggebrenct Commodorelta on toisinaan vihjaillut.
  137. [STOP PRESS: Commodore on ilmoittanut valinneensa tuleviin koneisiin
  138. RISC-piirikseen HP:n RISC-sarjan prosessorin. Piiri vastaa osapuilleen
  139. PowerPC:tä ja kykenee NT:n ajamiseen. -Kovanen]
  140.  
  141. {1Motorola historiikkia
  142. {1=====================
  143. MC68060 on jatkoa Motorolan 68000-perheelle, joka näki päivänvalonsa jo 
  144. niinkin varhain, kuin vuonna 1979. Myöhemmin julkistettiin 1984 MC68020, 
  145. 1986 MC68030 ja 1990 MC68040. Motorolan prosessoriperhe ei ole kärsinyt 
  146. samanlaisesta riippakivestä (8086-tila), kuin Intelin vastaavat, joten 
  147. oikein 68000-perheen ympärille rakennetut koneet ovat pystyneet 
  148. hyödyntämään uusien mallien tuoman lisätehon maksimaalisella tavalla.
  149.  Elektroniikkabisneksessä vauhti on kuitenkin kova, ja Motorola joutui 
  150. jättämään 050-sirun kokonaan pois välistä, ja hyppäämään suoraan 
  151. 060:een, koska ero 040 ja 050 sirun välillä olisi ollut liian pieni. 
  152. Intel oli tällä välin kiristänyt tuotekehityksensä vauhtiaan niin 
  153. hurjasti, että Motorolan vastine Pentiumille olisi ainoastaan MC68060.
  154.  
  155. {1MC68060
  156. {1=======
  157.  
  158.  Motorolan tiedottajan, Joe Circellon mukaan 060 nelinkertaistaa tehonsa 
  159. 040-siruun nähden samalla kellotaajuudella, lisäksi siru sykkii heti 
  160. ensimmäisissä versioissa 50 MHz kellotaajuudella ja sisältää yli 2 
  161. miljoonaa transistoria. Nykysuuntauksen mukaisesti 060 pyörii 3,3 voltin 
  162. käyttöjännitteellä ja on toteutettu 0,5 mikronin CMOS-teknologialla.
  163.  060-prosessoria voidaan kutsua ns. superskalaariseksi prosessoriksi, 
  164. koska se kykenee suorittamaan yhden kokonaisluku- ja liukulukuoperaation 
  165. samanaikaisesti, tahi kokonaislukukäsky-yhdistelmien samanaikaisen 
  166. käsittelyn. Pohjalla on kaksi kahdeksan kilotavun suoritusputkea, joissa 
  167. on nelikanavaiset käsky- ja datavälimuistit tehostamassa toimintaa. 
  168. 68060-prosessorin yhteensopivuus alaspäin pitäisi olla hyvä ja tarjoaa 
  169. näin erinomaisen pohjan esimerkiksi Commodore Amiga -sarjan koneille.
  170.  Kun MC68060 on nähnyt tarkemmin päivänvalon, ja sirun toimitukset ovat 
  171. alkaneet, niin palaamme uudelleen asiaan, entistä kattavammalla 
  172. esittelyllä.
  173.  
  174. {1A5000 (AAA) & 50 MHz MC68060 vai 50 MHz PowerPC 601 (?)
  175. {1=======================================================
  176.  
  177. Seuraava Amiga-malli pyörii mitä ilmeisemmin yhä 680x0-sarjan
  178. prosessorilla (040 tai 060) ja on kyllästetty sisältä AAA-piiristöllä.
  179. PowerPC:tä ei välttämättä kuitenkaan ole suljettu pois kuvioista,
  180. vaan saattaa olla mahdollista, että Commodoren suunnitteluosaston
  181. hämärässä nurkkauksessa vaimean tuulettimen siivittämänä pöydällä
  182. makaa prototyyppi PowerPC:llä kalustetusta Amigasta.
  183.  
  184. {6KIINNOSTUNEITA VARTEN ON SAKU-LEVYN POWERPC-HAKEMISTOSSA HIRES-INTERLACE
  185. {6KUVAT SEKÄ POWERPC:N ETTÄ 68060:N RAKENTEESTA!!
  186.