Weiterer Test der CyberstormPPC (von Steffen Häuser)

«1. Zunaechst mal das Formale:

"PowerUP" ist eine neue Prozessorkarte fuer den Amiga3000/4000 (bald auch A1200/2000), die einen 68k Prozessor und einen PPC Prozessor enthaelt. Bisher sind erhaeltlich:

50 MHz 68060 + 150 MHz PowerPC = (ohne den 68060) 1200 DM
50 MHz 68060 + 180 MHz PowerPC = (ohne den 68060) 1500 DM
50 MHz 68060 + 200 MHz PowerPC = (ohne den 68060) 1750 DM

Angekuendigt sind auch Prozessorkarten, die einen 68040 als "Companion CPU" vertragen, ebenso wie spezielle Karten fuer den A1200 und A2000. Die A1200 Karten verwenden den PowerPC 603e (waehrend die A2000/3000/4000 Karten den schnelleren PowerPC 604e verwenden) und sind billiger.

Zuzueglich hat PowerUP an Hardware zu bieten:

Einen Ultra Wide SCSI Controller (40 MB/sec.), bzw. in der A1200 Version einen (billigeren) FastSCSI II Controller.

Eine mit PCI vergleichbare Highspeed-Schnittstelle fuer die Anfang naechsten Jahres erscheinenden Grafikkarten CyberVisionPPC bzw. BVisionPPC. (10-15fache Busgeschwindigkeit vom Zorro 3 Bus des Amiga 4000).

Man mag meinen, dass das eine Menge Geld ist, aber: ein 150 MHz PowerPC 604e entspricht in etwa einem 200 MHz Pentium !!! PowerUP bietet die Performance eines modernen PC (die 200 MHz Versionen entsprechen PentiumPro-Systemen...) in Verbindung mit dem Amiga Betriebssystem. Es steht zu erwarten, dass in der Zukunft auch 350 MHz Versionen erscheinen werden (der PowerPC ist momentan bei 150-350 MHz, fuer Sommer '98 sind 566 MHz Varianten angekuendigt).

Nun zum eigentlichen Testbericht:

Die PowerUP Karte laesst sich genauso einfach wie eine Cyberstorm-Karte in einen Amiga 3000/4000 einbauen. Zwei Jumper muessen gesetzt werden. Beim Amiga 3000 muss auf der Platine etwas umgeloetet werden (Hardware Bug des A3000). Beim A4000 ist dies zum Glueck nicht noetig.

Ungewohnt fuer Amiga-Besitzer duerfte der Support fuer EDO-RAM sein, sowie der 64 Bit Memory-Bus. Ein 64 Bit Memory-Bus bedeutet auch (wie beim Pentium), dass man immer paarweise gleiche RAM-Module einstecken muss, der Hersteller Phase 5 empfiehlt sogar, Module des gleichen Herstellers zu verwenden. Ich selber bin da gleich reingefallen, da ich auf einer Bank ein EDO und ein Nicht-EDO habe. Das laeuft auf der Karte nicht (ebensowenig wie es auf einem Pentium-PC laufen wuerde), ich muss nochmal RAM kaufen. Die Software konnte ich daher noch nicht "voll" testen, da die Karte derzeit nur 7.5 MB Fastram erkennt, aufgrund der RAM-Modul-Probleme. Als RAM-Module werden ganz normale PS/2 verwendet, wie auf dem PC, bis zu maximal 32 MB Modulen (der Endausbau waere also maximal 128 MB fuer einen Amiga).

Ein Kritik-Punkt ist, dass der UW-SCSI Controller nicht terminiert ist. Der Nutzer muss sich zwei aktive Terminatoren und einen UW-SCSI->FastSCSI Converter dazu kaufen. Das finde ich nicht so toll. Bei einer derart teuren Karte haette das im Lieferumfang sein koennen.

2. Die Software

Derzeit gibt es zwei verschiedene Treibersysteme fuer PowerUP, die mitgelieferte ppc.library und WarpOS von Haage&Partner. Egal, welches man verwendet, zunaechst muss man die 68040.library und die 68060.library von den Installationsdisks installieren, und zwar BEVOR man die Karte einbaut, sonst laeuft sie nicht richtig. Eine "alte" 68040.library funktioniert nicht.
Mac-Emulator-Besitzer sollten weiterhin darauf achten, dass "Prepareemul" oder aehnliches erst NACH dem Setpatch gestartet wird. Auch muessen nach dem Setpatch die Caches neu gesetzt werden, da die libs diese abzuschalten scheinen. Die Anleitung geht hierauf leider nicht ein. (Die korrekte Installation kostete mich einen Abend...)

Nun zu den Treibersystemen

• Ein Mandelbrot-Programm (das aber auf dem PPC nicht viel schneller laeuft als auf dem 68k)
• Ein MPEG-Viewer mit Sound- und Video-Unterstuetzung (sehr eindrucksvoll, unterstuetzt auch den "Overlay" der CV/3D Grafikkarte (optional). Ein MPEG, das auf einem 40 MHz 040 mit 7-8 fps lief, laeuft nun mit ganzen 52 fps (150 MHz Karte).
• MPEG Audio Support: Leider ist der beigefuegte MP3-Encoder nur in einer 68k Version vorhanden, ein Decoder fuer PPC ist jedoch dabei. MP3s liefen bisher selbst auf einem 68060 nur hoechst ruckelig. Nun laufen sie in allerhoechster Qualitaet (Soundkarten werden optional auch unterstuetzt), und auf dem 68060 sind nur etwa 6% Rechenbelastung feststellbar (is ja klar...). Fuer den PPC habe ich leider noch kein Programm, die Rechenbelastung festzustellen. Der MPEG Player (der auf der CD ein wenig "versteckt" im Contrib/Demos Verzeichnis zu finden ist) ist sehr eindrucksvoll.
• Einige weitere weniger interessante Demos

b) WarpOS

WarpOS ist entgegen seinem etwas verwirrenden Namen kein OS, sondern lediglich eine Betriebssystemerweiterung fuer den Amiga, die PowerPC- Support ohne Verwendung des "Amiga-fremden" ELF-Formats ermoeglicht. Sprich: Man kann mit einem ganz normalen Amiga C-Compiler arbeiten (sofern er PPC Support anbietet, was die Wahl momentan auf den StormC von Haage&Partner, den Hersteller von WarpOS, festlegt). WarpOS ersetzt ppc.library und Teile der exec.library. WarpOS ist nahezu 100% PPC Native, laeuft also nahezu "nur" auf dem PowerPC. Dies ist anscheinend bei ppc.library nicht der Fall. Dadurch kann WarpOS im Betrieb scheinbar deutliche Geschwindigkeitsvorteile bringen.

Es zeigte sich auch, dass WarpOS fuer Entwickler deutlich komfortabler ist. Big/Fat Binaries und PPC Native Libraries werden unterstuetzt, und ein "Kontextswitch" (ein Prozessorwechsel) wird automatisch vom Compiler gehandhabt, ohne dass der Entwickler diesen manuell durchfuehren muss. Der produzierte Source ist dadurch deutlich portabler, das Executable besitzt eine hoehere Ablaufgeschwindigkeit. Dazu noch gibt es fuer WarpOS auch einen PPC Assembler, den es fuer ppc.library (ausser dem GNU Assembler) nicht gibt.
Ausserdem vereinfacht WarpOS stark das Parallelentwickeln von 68k+PPC Versionen.

WarpOS ist frei kopierbar und kommt mit einigen Demos:

• Cybermand, ein Mandelbrotprogramm, mit dem man in ECHTZEIT in die Mandelbrotmenge reinzoomen kann. Sehr eindrucksvoll.
• Ein Voxelgrafikdemo, das mit >50 fps in Fullscreen laeuft und ein wenig zeigt, wie Spiele auf dem Amiga in Zukunft aussehen koennen. Der Programmierer von WarpOS hat WarpOS urspruenglich, als er noch nichts mit Haage&Partner zu tun hatte, ganz aus dem Grund angefangen zu programmieren, damit es eine Software gibt, mit der man schnelle Spiele machen kann (er hat Erfahrungen auf dem Gebiet Demo/3D/Spiele- Programmierung und weiss, was noetig ist).
• Ein Benchmarkprogramm (c2p, Speicherkopieren/lesen/schreiben/Contextswitch...)
• Einige weniger interessante Programme

Wie bereits ersichtlich ist, gibt es nun ZWEI Treibersysteme fuer PowerUP, zwei Kernels. Die Problematik ist folgende:

• Wenn man ein WarpOS Programm gestartet hat, ist ein ppc.library Programm erst nach einem Reset wieder startbar.
• Wenn man ein ppc.library Programm gestartet hat, ist ein WarpOS Programm erst nach einem Reset wieder startbar.

Die viel diskutierten Kontextswitchwerte (auf dem 150 MHz Board, auf dem 200er sind sie scheinbar eine Spur schneller):

WarpOS V12.2: 0.57-0.59 Millisekunden
WarpOS V7 und ppc.library (beide ergeben exakt die gleichen Testwerte !!!): 2.1-2.4 Millisekunden

Irgendwelche Sprueche ueber 0.1 Millisekunden Switch-Werte fuer ppc.library, wie sie einige Phase 5 nahestehende Quellen im Netz verkuendeten, koennen also ins Reich der Fabel verwiesen werden. Ebenso muss aber gesagt werden, dass die angeblichen "100 Millisekunden" nur eine sehr alte Beta-Version betrafen.

Vor einiger Zeit kursierte im Netz ein "Benchmark", der einen Wert von 0.2 Millisekunden zu beweisen suchte. Der Programmierer hatte schlichtweg vergessen, die Caches zu flushen, was bei einem "echten" Kontext-Switch unbedingt erforderlich ist.

Ein etwas umstrittener Geschwindigkeitsvergleich ist es, das Voxeldemo von Haage&Partner einmal auf WarpOS V12.2 und einmal auf WarpOS V7 laufenzulassen.
Haage&Partner sagen, dies wuerde dann exakt der Geschwindigkeit von WarpOS entsprechen, Phase 5 hingegen sagt, dies waere "nicht vergleichbar". Ich will die Vergleichswerte einfach mal "so stehen lassen" (wobei aufgrund der Wrap-Around-Natur von WarpOS V7 Haage&Partners Ansicht wahrscheinlich korrekt ist):

WarpOS V12.2: 50-55 fps in 320*256
WarpOS V7: 28-32 fps in 320*256
Intern laeuft das Programm auf 68k, fuehrt jedoch die komplette Voxelberechnung und Grafikdarstellung (bei Option "warp") auf PowerPC durch.
Ein Kontextswitch pro Schleifendurchlauf ist erforderlich, was einem Slowdown von etwa 1-3% auf WarpOS V12.2 entspricht (geschaetzt).

Die Behauptung Phase 5s, ein asynchrones Ansteuern des PPC (PPC+68k) gleichzeitig, wuerde Geschwindigkeitsgewinne bringen, kann ich (da ich noch nichts derartiges programmiert habe und wohl auch nicht werde) nicht be- oder widerlegen.

Es bleibt jedoch anzumerken, dass Phase 5 bisher kein entsprechendes Beispiel veroeffentlicht hat. Sam Jordan auf der anderen Seite hat es bereits ausprobiert, und es war anscheinend langsamer als auf einem 68060, da sich die beiden Prozessoren "in die Quere kamen".

Abschliessend moechte ich einen Ausblick in die zu erwartende Software-Entwicklung geben: (P) bedeutet: Teil der PowerUP CD, (W): Teil der WarpOS CD.

Programm       Benutzte Software Art     Release-Datum
========       ================= ===     =============

IrisPPC(P)     ppc.library       MPEG+      ERSCHIENEN
                                 VideoCD

CyberGL(P)     ppc.library       OpenGL     ERSCHIENEN
                                 Port

MPEGPLAYER(P)  ppc.library       MP3 Player ERSCHIENEN

Benoit(P)      ppc.library       Mandelbrot ERSCHIENEN

Cybermand(W)   WarpOS            Mandelbrot ERSCHIENEN

Tornado3D      WarpOS            Raytracer  Nov. (???)

Reflections    WarpOS            Raytracer  Nov. (???)

Wildfire       ppc.library       Effekt-Pr. Okt./Nov.

Fusion         WarpOS (????)     PowerMac-  ???
                                 Emu

StormC         WarpOS            Compiler   ERSCHIENEN

Storm          WarpOS            PPC        Nov. (???)
PowerASM                         Assembler

Diverse        WarpOS            Spiele      ???
Spiele

Superview      ppc.library (???) Grafiksoftware ???

SAS/C          ppc.library       Compiler    ???

???            WarpOS            Compiler    ???

Linux          Direkt-Hardware   OS          ???

rtg-           WarpOS            Support-Lib Nov. (???)
master.library

PCX, PictureManagerPro, Turboprint, Imagine6.0, PC-Task.

PPC-Spiele sind vor allem von ClickBOOM und Vulcan Software zu erwarten, vermutlich auch von Titan Computer. Denkbar ist auch eine Umsetzung von diversen ProDAD-Produkten (inkl. p-OS) und Lightwave (!!!). Genauere Informationen duerften auf der Messe erhaeltlich sein. Ich nehme auch an, dass eine Menge "Freeware-Dinge" wie z.B. MPEG/AVI-Zeugs fuer beide Systeme in ausreichender Menge erscheinen wird. (Ich werde wohl, wenn mein Rechner es wieder tut, versuchen, MusicIN, das bisher nur fuer 68k verfuegbar ist, fuer PPC zu compilieren.)

Was sich durchsetzen wird, ist sicher noch unklar, jedoch werden beide sicher - ehe die Entscheidung faellt -, aehnlich wie damals CyberGraphX und EGS parallel existieren. Ich rechne auch mit mancher Software, die fuer beide Software erscheint (kann sein, dass dies bei Superview der Fall sein wird, Andreas Kleinert denkt darueber nach...)

Letzten Endes, denke ich, wird sich WarpOS - einfach wegen seiner besseren Portabilitaet, einfacherer Bedienung, hoeherer Effizienz/Geschwindigkeit, besserer Stabilitaet (?) und leichterer Anpassbarkeit an eventuelle PPC- Karten anderer Hersteller durchsetzen.

Wer sich dafuer interessiert, kann auf der Page

http://hem.passagen.se/studiox/powerup/index.html

eine Vote abgeben, ob er sich wuenschen wuerde, dass Phase 5 sich aus der "Softwareseite" zurueckzieht, oder das Gegenteil... u.a. sind Microcode Solutions (Fusion PowerMac-Emulation und PCX...) *sehr* an den Ergebnissen dieser Auswertung interessiert. Eine zweite Frage ist, welches Programm man sich fuer PowerUP wuenschen wuerde... moeglichst viele Leute bitte Fusion angeben... Naeheres ist auch auf der Homepage von Microcode Solutions zu sehen (Einfach auf www.cucug.org/amiga.html mit Suchbegriff Microcode oder Fusion suchen...)

Was noch zu sagen ist:

Irgendwelche Berichte aus dem Internet, dass "alle 68k Programme anhalten wuerden, waehrend ein PPC Programm laeuft" sind absoluter Unsinn. Waehrend ich das MP3-Programm getestet hatte, wurden gerade eben 6% CPU-Belastung angezeigt, und die kamen wohl zum groessten Teil durch Festplattenzugriffe und derartiges... auch bremst der PPC nicht 68k-Tasks aus, wie hin und wieder behauptet wurde (solange nicht massiv rechenintensive Programme auf beiden Prozessoren laufen, was wieder das Problem des gemeinsamen Speicherbusses aufbringen wuerde), sprich man kann sein System ganz normal laufen lassen. Auch Berichte ueber Instabilitaeten der 68k-Seite durch den PPC kann ich zum Glueck nicht bestaetigen.

Steffen Haeuser»

   

Ausgabe 11/97