9 1 0 alkukuva.iff 0 0* Uusi vuosi, uudet kujeet, vanha tuttu juttu? Näin voisi sanoa, vaan toisin on elektroniikkateollisuudessa, jossa vauhti sen kuin kiihtyy kiihtymistään. Vuosi 1993 antoi jo oivia esimerkkejä siitä, mihin pian ollaan tulossa, ja vuosi 1994 tulee lunastamaan näitä lupauksia suurimmaksi osaksi. Pelkästään se, että puolijohdetuotteiden hinta painuu vuosi vuodelta yhä alemmaksi uusien tuotteiden osalta osoittaa sen tosiasian, että kilpailu on edennyt markkinoilla äärimmäisen kovaksi, ja kukaan valmistaja ei haluaisi jäädä siitä pois. Motorolan ja IBM:n yhteistyössä kehittelemä PowerPC (Performance Chip) prosessori on nyt valmis, ja sen maailmanvalloitus on alkanut. Mutta mennäänpä ajassa taaksepäin, ja katsotaan kuinka PowerPC:n kehitystyö onkaan saanut alkunsa. PowerPC:n kehitystyö alkoi toukokuussa 1992 USA:ssa, Somersetin tutkimuskeskuksessa Texasissa. Suorittimen pohjana on käytetty IBM:n Power-arkkitehtuuria (Power Optimized With Enhanced) sekä Motorolan 88110-RISC-sarjasta lainattua väyläarkkitehtuuria. PowerPC on aidosti 64-bittinen superskalaarinen RISC-prosessori, joka operoi parhaimmillaan 66 MHz kellotaajuudella. Perheen esikoinen, 601 mallin siru on perustuu 0,5 mikronin CMOS-tekniikkaan ja sisältää ainoastaan 2,8 miljoonaa transistoria. Sirun fyysinen koko on suhteellisen pieni (10,9 * 10,9 mm) ja kuluttaa 6,5 wattia 50 MHz kellotaajuudella sähköä. Nykysuuntauksen mukaan PowerPC pyörii 3,3 voltin jännitteellä ja on koteloitu 304 nastaiseen C4 CQFP-koteloon. {1Superskalaarinen tehopumppu {1=========================== PowerPC on ns. superskalaarisen arkkitehtuurin omaava RISC-prosessori, joka tarkoittaa käytännössä sitä, että suoritin sisältääkin itse asiassa monta suoritinta sisäkkäin. Superskalaarisuuden ideana on hyödyntää prosessorin sisäisiä suoritinyksikköjä samanaikaisesti mahdollisimman tehokkaasti saman kellojakson aikana. PowerPC:ssä on kolme erillistä suoritinyksikköä (käsky-, kokonaisluku- ja liukulukuyksikkö), jotka toimivat itsenäisesti liukulukuperiaatteella sekä rinnakkain. Näin saavutetaan optimaalinen hyötysuhde, joka tarkoittaa käytännössä sitä, että suorittimessa voi olla jopa 8 konekielikäskyä suoritettavana samanaikaisesti. Prosessori sisältää 32 kappaletta yleiskäyttöisiä 32-bittisiä rekistereitä sekä toisen mokoman liukulukurekistereitä, jotka ovat kuitenkin 64-bittisiä. RISC-prosessorin lyhyet kokonaislukukäskyt vievät useimmiten ainoastaan yhden kellojakson. Lyhyet käskyt yhdistettynä liukuhihnaperiaatteella toimivaan liukulukuyksikköön takaavat uskomattoman hyvän suorituskyvyn. {1Väylä on kaiken A ja O {1====================== PowerPC ei tukehdu toiminnassaan väylän ahtauteen, nimittäin laajan kaistanleveyden omaava 64-bittinen dataväylä ja 32-bittinen osoiteväylä takaavat suorituskyvyn pysymisen huipussaan. Prosessorin sisäisten dataväylien leveys vaihtelee 32-256 bitin väliltä. Sirun muistinhallinta käsittää 52-bittiä virtuaalisia osoitteita, joilla voidaan hallita 4 teratavun virtuaalimuistia. 32-bittinen osoiteväylä takaa 4 gigatavun fyysisen muistiavaruuden. Välimuistia PowerPC:ssä on 32 kilotavua, joka on jaettu ohjelmakoodille ja datalle. Lisäksi käytössä ns. hyppykäskyjen ennakointilogiikka, joka päättelee seuraavaksi ajoon tulevia käskyjä, ja noutaa ne valmiiksi odottamaan operaatiota. {1Yhteensopivuus ratkaisee {1======================== PowerPC on hyvin yhteensopiva IBM:n Power-prosessorin kanssa, jota on käytetty mm. RISC/6000-sarjan työasemissa. Sen sijaan 680x0-perheen kanssa yhteensopivuus konekieliohjelmien kanssa saavutetaan ainoastaan emuloimalla. Arvioiden mukaan PowerPC:n malli 601 kykenisi softapohjaisella emulaatiolla samaan tulokseen kuin MC68040 25 MHz, tosin emulointinopeus riippuu emulaattoriohjelman optimoinnista ja sen toimintaperiaatteesta, eli paljon parempiinkin tuloksiin voidaan myöhemmin päästä (mm. Emplant-tyylinen emulaatio). PowerPC:lle on luvassa tukea ainakin kolmen tietokoneyhtiön taholta. IBM, Apple ja Sun ovat ilmoittaneet rakentavansa tulevat koneensa kyseisen sirun ympärille. Sunin koneissa PowerPC pyörittää Solarista, kun taas Apple on portannut System 7:sta oman version ja IBM ajaa AIX:ia sekä OS/2:ta. IBM:llä ja Applella on lisäksi yhteistyönä kehitteillä täysin uusi käyttöjärjestelmä PowerPC:n ympärille (Taligent Pink & PowerOpen), joka on mahdollisesti avoin myös kolmansille osapuolille. Lisäksi Microsoftin on kuultu olevan kiinnostunut kääntämään Windows NT PowerPC:lle. Mikä olisi sitten Commodoren sekä muiden pienempien tietokoneyhtiöiden asema. Olisiko Commodoren viisasta valita jatkossa PowerPC prosesessoriksi 680x0-sarjan tilalle, niin on hankala kysymys. Amiga- sarjalle olisi ehkä eduksi, jos se kykenisi ajamaan valtavirran suosimia ohjelmia, jotka kenties tulevat pyörimään Windows NT:ssä taikka PowerOpenissa. Ongelmaksi jää kuitenkin Amigan 680x0-sarjaan sidottu laaja ohjelmistotarjonta, jota ei missään tapauksessa voida laiminlyödä. Ratkaisu voisi olla läpinäkyvä emulaatio, joka takaisi 680x0-perheelle kirjoitettujen konekieliohjelmien yhteensopivuuden sekä takaisi uusille ohjelmille huomattavan lisäpotkun PowerPC:n käskykannalle kirjoitettuna. Vielä on epäselvää 680x0-sarjan kohtalo, eli aikooko Motorola jatkaa sen kehittelyä vielä 68060-sirun jälkeenkiinkin, ja jos aikoo, niin Commodore saa ainakin muutaman vuoden lisäaikaa miettiä tulevaa linjaustaan prosessoritoimittajan kohdalla. Paljon mahdollista on myös sekin, että Commodore ei valitsekaan PowerPC:tä, vaan aivan jonkun muun valmistajan RISC-sirun, joka kykenee myöskin ajamaan Windows NT:tä, kuten Lew Eggebrenct Commodorelta on toisinaan vihjaillut. [STOP PRESS: Commodore on ilmoittanut valinneensa tuleviin koneisiin RISC-piirikseen HP:n RISC-sarjan prosessorin. Piiri vastaa osapuilleen PowerPC:tä ja kykenee NT:n ajamiseen. -Kovanen] {1Motorola historiikkia {1===================== MC68060 on jatkoa Motorolan 68000-perheelle, joka näki päivänvalonsa jo niinkin varhain, kuin vuonna 1979. Myöhemmin julkistettiin 1984 MC68020, 1986 MC68030 ja 1990 MC68040. Motorolan prosessoriperhe ei ole kärsinyt samanlaisesta riippakivestä (8086-tila), kuin Intelin vastaavat, joten oikein 68000-perheen ympärille rakennetut koneet ovat pystyneet hyödyntämään uusien mallien tuoman lisätehon maksimaalisella tavalla. Elektroniikkabisneksessä vauhti on kuitenkin kova, ja Motorola joutui jättämään 050-sirun kokonaan pois välistä, ja hyppäämään suoraan 060:een, koska ero 040 ja 050 sirun välillä olisi ollut liian pieni. Intel oli tällä välin kiristänyt tuotekehityksensä vauhtiaan niin hurjasti, että Motorolan vastine Pentiumille olisi ainoastaan MC68060. {1MC68060 {1======= Motorolan tiedottajan, Joe Circellon mukaan 060 nelinkertaistaa tehonsa 040-siruun nähden samalla kellotaajuudella, lisäksi siru sykkii heti ensimmäisissä versioissa 50 MHz kellotaajuudella ja sisältää yli 2 miljoonaa transistoria. Nykysuuntauksen mukaisesti 060 pyörii 3,3 voltin käyttöjännitteellä ja on toteutettu 0,5 mikronin CMOS-teknologialla. 060-prosessoria voidaan kutsua ns. superskalaariseksi prosessoriksi, koska se kykenee suorittamaan yhden kokonaisluku- ja liukulukuoperaation samanaikaisesti, tahi kokonaislukukäsky-yhdistelmien samanaikaisen käsittelyn. Pohjalla on kaksi kahdeksan kilotavun suoritusputkea, joissa on nelikanavaiset käsky- ja datavälimuistit tehostamassa toimintaa. 68060-prosessorin yhteensopivuus alaspäin pitäisi olla hyvä ja tarjoaa näin erinomaisen pohjan esimerkiksi Commodore Amiga -sarjan koneille. Kun MC68060 on nähnyt tarkemmin päivänvalon, ja sirun toimitukset ovat alkaneet, niin palaamme uudelleen asiaan, entistä kattavammalla esittelyllä. {1A5000 (AAA) & 50 MHz MC68060 vai 50 MHz PowerPC 601 (?) {1======================================================= Seuraava Amiga-malli pyörii mitä ilmeisemmin yhä 680x0-sarjan prosessorilla (040 tai 060) ja on kyllästetty sisältä AAA-piiristöllä. PowerPC:tä ei välttämättä kuitenkaan ole suljettu pois kuvioista, vaan saattaa olla mahdollista, että Commodoren suunnitteluosaston hämärässä nurkkauksessa vaimean tuulettimen siivittämänä pöydällä makaa prototyyppi PowerPC:llä kalustetusta Amigasta. {6KIINNOSTUNEITA VARTEN ON SAKU-LEVYN POWERPC-HAKEMISTOSSA HIRES-INTERLACE {6KUVAT SEKÄ POWERPC:N ETTÄ 68060:N RAKENTEESTA!!