PPC-Amiga: Der Power-PC ?

Grundsätzlich kann im Amiga der PowerPC nicht direkt eingesetzt werden. Der Befehlssatz, den die CPU des Amigas verstehen kann, die Befehle der 68000er Familie, sind nicht kompatibel zum Befehlssatz des PowerPCs. Das bedeutet, daß alle derzeitigen Programme - inklusive dem OS - nicht auf dem PowerPC lauffähig sind. Warum also trotzdem den PowerPC benutzen, obwohl bestehende Programme nicht bechleunigt werden? Ein wichtiger Grund dafür ist sicherlich, daß der 68060 der letzte Chip in der 68000er Familie ist und diese Familie von Motorola nicht weiterentwickelt wird. Ein logischer Schritt also, nach Alternativen zu suchen. Apple ist mit dem erfolgreichen Umstieg vom 68k zum PowerPC diesen Weg schon gegangen und hat gezeigt, was damit machbar ist. Der PowerPC ist sehr viel Leistungsfähiger als der schnellste Chip der 68k-Serie, der 68060. Ein PPC640e mit 200MHz ist ca. 8 bis 15 Mal schneller als ein 68060 mit 50MHz! Im Praxistest auf einer CyberStorm! Von der Architektur macht ein PowerPC weit mehr Sinn als ein 68k-Nachfolger oder eine andere CPU in der selben Preisklasse, z.B. Pentium oder auch DEC's Alpha Prozessor. Für Insider möchte ich nur die Endian Reihenfolge nennen. Der 68k benutzt ein anderes Format als Intel Chips, ein PowerPC läßt sich hier frei programmieren. Das ist in Bezug auf zukünftige Versionen des Betriebssystems sehr von Vorteil, da dadurch direkt auf bestehende Strukturen zugegriffen werden kann. Für bestehenden Code bedeutet das, man kann diesen im besten Fall einfach neu compilieren. Ich möchte darauf im zweiten Teil in dieser Ausgabe näher eingehen, wenn ich zur Programmierung des PowerPC komme.

Zuerst zur Vorstellung des uns vorliegenden CyberstormPPC Boards. Auf dem erstaunlich kleinen Board mit den Maßen von ca. 5x14cm finden 4 SIMM-Sockel im Standard 72 Pin PS/2 Format, der PowerPC 640e mit bis zu 200MHz (in unserem fall mit 180MHz), ein 68060 mit 50MHz und ein UltraWide SCSI Controller Platz.

Da der PowerPC das RAM mit einer Breite von 64 Bit anspricht, müssen jeweils zwei Sockel parallel bestückt werden. Ein Sockel kann bis zu 32MB aufnehmen, was bei Vollausbau 128MB RAM bedeutet. Es können (EDO-)Rams mit einer Zugriffszeit von 70ns oder schneller verwendet werden. Beim SCSI Controller wurde erstmals ein UltraWide Controller im Amiga eingesetzt. Dieser ermöglicht Transferraten bis zu 40MB/sec - falls die Festplatte das zuläßt. Leider ist dieser Controller intern nicht aktiv terminiert, d.h. der Anschluß der Festplatte muß einem bestimten Schema folgen. Der Controller muß quasi in der Mitte sitzen, das Kabel muß links und rechts davon terminiert sein. Das kann ein UltraWide Terminator sein, oder auch eine Festplatte mit eingeschaltenenm Terminator. Die Terminierung ist lästig. Ich hätte mir eine interne Terminierung gewünscht. Extra UltraWide Terminatoren sind teuer und schwer zu bekommen. Andererseits ist so viel Technik auf so wenig Platz untergebracht, daß man dafür Verständnis aufbringt.

Eingesetzt wurde die Karte im Amiga 3000, in einem 16MHz- und in einem 25MHz-Board. Beim A3000 muß das Motherboard modifiziert werden, da ein Signal auf dem CPU-Steckplatz im 3000er fehlt. Im A4000 ist dieses Signal wieder vorhanden. Laut Angaben von Micronik funktioniert die PowerUp Karte auch im Infinity Tower mit ZorroIII Erweiterungsboard, zum Zeitpunkt dieses Test konnten wir das aber noch nicht verifizieren. In letzter Sekunden konnten wir noch ein Problem mit dem UW-SCSI-Controller beheben. Eine IBM UltraStar 4.3 GB Festplatte verweigerte anfangs beharrlich die Funktion. Ein Rückruf bei Phase5 brachte die Lösung. Das cybppc.device, das sich in einem FlashROM auf der Karte befindet und den Festplattencontroller ansteuert, hatte in dieser Version Probleme mit IBM Festplatten. Ein Update kam prompt per e-mail. Das kleine Programm läßt sich direkt starten und erneuert den Device Treiber im FlashROM. Die aktuelle Version ist V44.24 und sollte auch mit IBM Platten funktionieren. Leider einfacher gesagt als getan. Ich hatte die Platte bereits mit dem alten Device partitioniert und ihr einen RDB (Rigid Disk Block - enthällt Informationen für das AmigaOS über die Festplatte) verpaßt. Das neue Device hatte offenbar Probleme mit diesem RDB. Erst ein "Hotstart" (also ein Einstecken während des Betriebs - nicht zur Nachahmung empfohlen!) und ein neues Installieren des RDB mit dem neuen Device brachte den gewünschten Erfolg.

Um die CyberstormPPC (oder auch die MK3) im Amiga 3000 betreiben zu können, ist es notwendig, den Lötkolben anzuwerfen. Am Prozessorslot des A3000 fehlt eine wichtige Interrupt-Leitung. Diese wurde zu der Zeit, als der 200polige CPU-Slot entwickelt wurde, absichtlich nicht integriert. Die Commodore Ingenieure waren der Meinung, daß auf einer HighSpeed Schnittstelle keine I/O Geräte (wie z.B. Festplattencontroller) eingestzt werden sollten. Diese Interruptleitung (~INT2) ist aber für den SCSI-Controller notwendig und wird auch zur Synchonisation des PowerPC benutzt. Ab dem Amiga 4000 ist diese Leitung wieder am Prozessorslot (PIN 82). Es muß also eine Leitung vom Pin 21 des CIA 8520 U350 auf den Pin 82 des Prozessorslots (Fastslot, CN606) gezogen werden. Das kann man mit ein bißchen Lötkolbenerfahrung selber machen, allerdings auf eigene Gefahr und ohne Gewähr! Im Detail sieht das so aus:

Dann zeigte sich aber sofort, was in dem Controller steckt. Die IBM UltraStar ist mit ihren 5400 rpm (Umdrehungen/Minute) eher eine der langsameren ihrer Sorte, andere UltraWide Platten drehen mit 7200 rpm oder mehr. Trotzdem bringt sie als Spitzenwert um die 6500MB/sec Durchsatz - bei 15% CPU Belastung! Nebenbei liefert der interne SCSI-Controllere meines A3000 mit einer Quantum Fireball parallel dazu nochmals knapp 2MB/sec! Bei einem "random seek"-Test (es wird von einem Sektor willkürlich in einen anderen gesprungen, kommt z.B. beim Kopieren vor) waren's dann noch immer knapp über 2MB/sec - immerhin soviel wie die Fireball maximal bringt! Mit einer neuen Systeminstallation, die auf einer PicolloSD64 unter Picasso96 und NewIconsV4.1 auf einer Workbench mit 256 Farben läuft, kommt dann ware Freude auf. Ein Double Click auf das WBPattern und das Programm öffnet sein Fenster subjektiv schneller als man die Maustaste losläßt! Die Zugriffszeiten werden minimal, die Ladegeschwindigkeiten schrumpfen. Das was man sich von einem Computer erwartet!

Trotz allem muß ich hier auch erwähnen, daß der PowerPC noch gar nicht zum Einsatz kam. Diese Ergebnisse würden sich wohl auch mit einer Cyberstorm MK3 erreichen lassen. Kommen wir nach dem Ausflug in die "schönste Nebensache der Welt" für einen CyberStormPPC Besitzer zum eigentlichen Teil dieses Artikels, zum PowerPC selbst. Der derzeitige Stand an verfügbarer PowerPC Software ist leider minimal. Lediglich WildFire unterstützt den PowerPC. Ich möchte hier aber nicht näher darauf eingehen, Wildfire alleine wäre schon einen Testbericht wert (kommt eventuell in einer späteren Ausgabe). Die Demos, die der CyberStorm PPC auf CD beiligen, zeigen eindrucksvoll die Leistung der neuen Prozessorgeneration. Im Durchschnitt ist der 180MHz 604e um den Faktor 10 schneller als ein mit 50 MHz getakteter 68060! Bei intensiven mathematischen Berechnungen bis zum Faktor 15. Man kann sich ausmalen, welches Verhältnis das zu den Standard-Amigas ergibt, die großteils nur mit 68030 oder gar mit 68020 arbeiten! Trotzdem ist die Cyberstorm PPC eine HighEnd-Karte; interessant werden wird der PowerPC wohl erst, wenn auch User mit kleinerm Geldbeutel in den Genuß dieser Rechenleistung kommen. Die kleineren Geschwister der Cyberstorm, die Blizzard 603e (mit 68030/50 Companion) und die Blizzard 603e+ (mit 68040/25-40MHz Companion) sollten noch Anfang 1998 auf den Markt kommen - zu einem sagenhaften günstigen Preis. So soll das 160MHz 603e Board (ohne 68k CPU) nur um die 5.500,- Schilling kosten, die 250MHz Version wird wohl unter 10.000,- zu haben sein. Ein 68040/25 kostet ca. unter ATS 1.000,-.

Leider, aus Mangel an Software, möchte ich hier nicht näher auf die Praxistauglichkeit der Cyberstorm eingehen, sondern auf den zweiten Teil unseres Schwerpunktes verweisen, der die Systemintegration des PowerPC in das AmigaOS beschreibt. Hier gibt es zwei konkurrierende Ansätze, das WarpOS von Haage&Partner und das eigene System von Phase5. Hoffen wir, daß sich das bessere System durchsetzt und dem Benutzer die Leistung gibt, die wir uns Ende der 90er jahre - nach langem Durchhalten - auch verdient haben. Sobald mehr PPC Software zur Verfügung steht, werden wir diese in einem Überblick vorstellen.

Jürgen Schober        

Phase5 Haage&Partner Die CyberStormPPC