Dorin Pitigoi
Până ce computerul navei Enterprise să devină realitate mai este un drum lung, desi ritmul de dezvoltare a procesoarelor din ce în ce mai rapide este tot mai alert. Pentru prima oară în istoria ei, din punctul de vedere al procesoarelor ce pulsează în interiorul computerelor, Apple este cu un pas în fata producătorilor de computere cu procesoare Intel, prin modelele cu PowerPC 604. Deasemenea Apple are la ora actuală cele mai multe modele oferite pietei de la introducerea seriei Macintosh. 44kH. 44k. 44kH. Vezi tabelul cu configuratii.
Power Macintosh 9500 este primul model lansat al noii generatii, dar si cel mai puternic. Oferit în două versiuni cu PowerPC 604 la 120 MHz si 132 MHz, are un design nou, cu totul deosebit. Inima sa, procesorul 604, este aproape de 2 ori mai rapid decât 601 în testele de bază ale vitezei, având la 100 MHz specificatiile de 160 SPECint 92 si 165 SPECfp 92. Această crestere a performantelor este un rezultat al unei noi arhitecturi interne cuplată cu frecvente de tact superioare. 604 execută 4 instructiuni pe ciclu comparat cu 3 la 601, iar performantele în virgulă flotantă sunt îmbunătătite printr-o nouă bibliotecă de functii matematice. Carcasa este cu 7 cm mai înaltă decât 8500 (design-ul de carcasă 8500 a fost utilizat prima oară la Quadra 800). 7200 este cel mai accesibil model al seriei si are două variante cu PowerPC 601 la 75 MHz, respectiv la 90 Mhz, iar 7500, intern este usor diferit fată de 7200 si are un procesor PowerPC 601 la 100 MHz. Ambele modele au în exterior carcasa usor modificată a unui PowerMac 7100.Accesul la placa de bază se face usor prin ridicarea în laterală a sasiului ce contine sursa de alimentare si discul. Ca si 9500, 8500 are un PowerPC 604 într-o singură versiune de 120 MHz si are aceeasi carcasă ca 8100. Toate modelele includ Apple CD-600i, CD-ROM-ul cu viteză cvadruplă introdus prima oară cu modelele Performa 5200 si 6200. 9500 si 8500 au în interior spatiu pe lângă disc si CD, pentru încă două dispozitive SCSI de 3.5".
Pentru prima oară într-un PowerMac, procesorul nu se găseste lipit de placa de bază, ci montat pe o cartelă CPU de 10/17.5 cm ce se poate scoate si înlocui, usurând considerabil procesul de evolutie către un procesor mai rapid în momemtul când acesta va fii disponibil. Cartela CPU se află lângă sloturile PCI si se operează ca orice altă cartelă de extensie, în toate modelele, cu exceptia lui 7200, care are procesorul lipit de placă. În plus cartela contine si circuitele ce dau viteza bus-ului, ceea ce înseamnă ca la înlocuirea ei, întregul sistem va merge la o nouă viteză, îmbunătătind practic toate subsistemele (SCSI, video, etc.). De retinut că operatiile I/O sunt controlate de un chip DMA dedicat 6805, ce eliberează procesorul de acest gen de operatii. După cum se stie, la PowerMac-uri viteza bus-ului este o treime din cea a procesorului, astfel că dacă PowerPC-ul este turat la 132 MHz, frecventa de tact a plăcii de bază este de 44 Mhz. Totusi trebuie tinut cont că limita superioară a bus-ului este 50 MHz, ceea ce înseamnă că la viteze ale procesorului mai mari de 150 Mhz, viteza bus-ului va rămâne la 50 Mhz. Apple speră ca la începutul anului 1996 să poată livra cartele CPU cu PowerPC 604 la 150 MHz, capabil de 225 SPECint 92 si 250 SPECfp 92. Un rezultat logic va fi si aparitia cartelelor CPU multiprocesor, în momentul când diferite sisteme de operare ce vor rula pe Power Macintosh vor putea beneficia de acest avantaj. Apple a anuntat că va face publice specificatiile acestui slot, o serie de producători cu experientă din piata acceleratoarelor pentru Mac arătându-se interesati de el. Cartela CPU este îmbrăcată în întregime într-un absorbant de căldură pentru a disipa energia eliberată de procesor.
În prima generatie de Power Macintosh a fost nevoie de două Single In-Line Memory Module (SIMM) de 72 pini ce transportă 32 de biti pentru a corespunde cu arhitectura de memorie pe 64 biti a lui PowerPC 601. 9500 si următoarele modele, 7200, 7500 si 8500, introduc un nou tip de memorii, Dual In-Line Memory Module (DIMM) de 168 pini ce transportă 64 de biti si elimină inconvenientele instalării în perechi la SIMM-uri. Dacă totusi se alătură două DIMM-uri, schema de memorie a PowerMac-urilor permite accesarea lor pe 128 biti, ceea ce conform declaratiilor lui Apple, duce la o crestere a performantelor cu 10 -15 procente. În plus există DIMM-uri de capacităti de până la 64 MB, cele de 128 MB vor fi lansate în curând. Producătorii de DIMM-uri estimează că pretul acestora va fi cu 5-10 procente mai ridicat ca la SIMM-urile de capacitate echivalentă. Viteza de acces a memoriei trebuie să fie de cel putin 70 ns. Un alt avantaj al DIMM-urilor este că ele se introduc direct în pozitie verticală, fără a mai fi nevoie de înclinarea lor în prealabil, ca la SIMM-uri. 9500 are 12 astfel de sloturi, 8500 si 7500 câte 8, iar 7200 4 sloturi. Nici unul dintre modele nu are memorie sudată pe placa de bază. Un dezavantaj la 9500 si 8500 este necesitatea de a desface computerul în bucăti, pentru a scoate placa de bază si a avea acces la DIMM-uri pentru a instala memorie. Tot 9500 introduce o nouă schemă de cache. Cei 512 KB sunt sudati pe placa de bază, prezintă o arhitectură de 128 biti si foloseste o schemă de tip „copy-back", comparativ cu schema „write-through" din generatia anterioară. 8500 are 256 KB de acest tip, dar nesudat ce poate fi înlocuit cu unul de 512 KB, iar 7200 si 7500 au ca optiune 256 sau 512 KB. PowerMac-urile cu PCI au si ROM-urile detasabile pentru o înlocuire usoara a acestora.
Dezvoltat de Intel pentru a înlocui arhitecturile traditionale ISA si EISA aflate în computerele bazate pe 80x86, arhitectura Peripheral Component Interconnect, pe scurt PCI, este astăzi standard în a doua generatie de Power Macintosh. 9500 are 6 sloturi PCI, iar 7200, 7500 si 8500 câte 3. Privită de aproape, decizia de a încorpora bus-ul PCI în aceste modelele în defavoarea vechii arhitecturi NuBus, oferă o serie de avantaje imediate. În primul rând, la ora actuală PCI are o largă acceptare în rândul producătorilor de hardware, existând peste 200 de producători de cartele PCI. Apple a implementat complet specificatiile PCI 2.0, astfel că o cartelă compatibilă cu acest standard, în conjunctie cu un driver pentru MacOS, este utilizabilă în orice PowerMac cu PCI, oferind acestora acces la o serie de cartele deja existente si potential, o lărgire a pietei de cartele PCI. Această compatibilitate va atrage multi producători, în special datorită economiei teoretice ce se poate realiza prin producerea unei cartele unice pentru ambele platforme (PowerPC si Intel). Deasemenea, noile PowerMac-uri au integrat standardul software Open Firmware (IEEE P1275), ce oferă o configurare rapidă si usoară a cartelelor PCI la pornire. O cartelă PCI ce se conformeză acestui standard dispune de un chip ROM ce contine cod scris în Forth, un limbaj interpretor independent de procesor. Acest cod initializează cartela si comunică computerului facilitătile de care ea dispune. Astfel este posibilă o implementare mai usoară a cartelelor plug-and-play, si o oarecare independentă fată de sistemul de operare. Comparat cu arhitectura NuBus corespunzătoare primei generatii de PowerMac-uri, PCI oferă performante de 2-3 ori mai mari. PCI are viteza de 33 MHz comparată cu 10 MHz la NuBus, si poate muta date cu o rată teoretică de 132 MB/sec, fată de 40 MB/sec la NuBus. Apple afirmă că ratele de transfer reale atinse sunt de 90 MB/sec la scriere (32 MB/sec pentru NuBus) si 45 MB/sec la citire (20 MB/sec pentru NuBus). Această crestere în viteză este benefică în special pentru domenii ca video digital, grafică si oricare altă aplicatie ce lucrează cu un volum de date mare într-un timp scurt. Pe lângă performantele superioare, PCI oferă si un pret de cost inferior, în special datorită pietei mai largi si a componentelor cu întrebuintări multiple. Astfel o cartelă video NuBus de 24 biti costă între 1000$ si 2000$, pe când echivalenta ei PCI costă sub 1000$. De exemplu FWB produce SCSI JackHammer, o cartelă SCSI-2 Fast&Wide, a cărei versiune PCI este mai compactă, datorită unui unic chip de control SCSI si PCI, care în versiunea NuBus este înlocuit de două chipuri, unul pentru NuBus si altul pentru SCSI. Un alt avantaj al PCI-ului este scalabilitatea, specificatiile viitoare ale acestuia vor include viteza bus-ului de 66 MHz si adresarea pe 64 biti.
Ca si generatia anterioară, PowerMac-urile cu PCI au standard două porturi seriale compatibile GeoPort, un port ADB (Apple Destop Bus), intrare/iesire audio pe 16 biti la 44 kHz, port pentru monitor (DB-15), si unul sau două porturi SCSI performante. Aceste porturi SCSI respectă în sfârsit specficatiile SCSI-2 Fast. Pentru conectarea la retea, modelele au integrat LocalTalk si Ethernet, care în premieră oferă pe lângă conectorul AAUI si cel 10Base-T. 9500 este primul Mac după o lungă perioadă care nu are subsistem video pe placa de bază. Modelul 9500/120 este oferit cu cartela PCI ATI mach64, iar pentru 9500/132 trebuie achizitionată o cartelă video separat. De remarcat că această cartelă ATI mach64 are performante destul de mediocre pentru utilizatorii din domeniul graficii pe computer. O bună optiune de cartele video PCI este oferită de Radius cu seriile Thunder si PrecisionColor ce suportă rezolutii de până la 1600*1200 pixeli. Modelele seriei 7200 au standard cu 1 MB VRAM extensibili la 4 MB si suportă rezolutii de până la 1280*1024 pixeli. Deja de la 2 MB VRAM subsistemul video lucează pe 64 biti. Situatia este identică la 7500 si 8500 cu deosebirea că au standard 2 MB VRAM. În plus aceste două modele au conector DAV (Digital Audio Video), 7500 are intrare video (composite si S-Video), iar 8500 are si iesire în aceeasi configuratie, ambele computere lucrând cu standardele PAL si NTSC.
Sistemul de operare pentru aceste modele este MacOS 7.5.2, care la bază este un System 7.5 cu System Update 1.0, dar si cu câteva îmbunătătiri. În primul rând câteva portiuni foarte importante din sistem au fost rescrise în cod nativ pentru PowerPC. Amintim Resource Manager-ul si SCSI Manager-ul, precum si un driver nativ pentru Ethernet. Totusi, File Manager care este o componentă importantă a acestui sistem, rulează încă în emulare. Pentru protocoalele de retea acest sistem include arhitectura Open Transport, ce include stivele native pentru AppleTalk si TCP/IP. Astfel, panoul de control Network a fost înlocuit de AppleTalk, unde utilizatorul are posibilitatea de a schimba portul de retea si de a introduce manual adresa nodului respectiv. La meniul Special a fost adăugată o nouă optiune Sleep, ce exploatează facilitătile de administrare a energiei de tipul celor aflate în PowerPC 603 si introduse si în 604. Această optiune trece procesorul în stare de asteptare, dezactivând anumite componente ale acestuia, parchează capetele discului si stinge ecranul. MacOS 7.5.2 împinge limita partitei maxime de la 4 GB la 2 TB (2048 GB), desi dimensiunea maximă a unui fisier rămâne în continuare la 2 GB. Acest sistem contine Driver Services Library, un mecanism ce printre multe alte lucruri îmbunătăteste si transferul dintre Mac si cartelele PCI, si este una din pietrele de temelie ale următoarei versiuni de MacOS, Copland. Standard, acest MacOS include si QuickDraw 3D si PlainTalk. Pentru utilizarea lui PlainTalk este necesară achizitionarea unui microfon compatibil PlainTalk sau folosirea unui monitor AudioVision 14 sau AppleVision 1710AV. QuickDraw 3D este un API ce operează la nivelul MacOS si constă într-o colectie de functii care adună o interfată de lucru cu uneltele aferente, un format de fisier 3D, un motor geometric puternic, o arhitectură pentru procesele de „shading" si „rendering" si capacitatea de a folosi acceleratoare 3D hardware. De exemplu, 3D Labs produce chipul GLINT 3D (150$ pentru un procesor), compatibil cu QuickDraw 3D, ce este capabil de a procesa 300,000 de poligoane/sec, incluzând si operatiile de „shading" si „antialiasing". O cartelă PCI ce contine un număr de procesoare GLINT în conjunctie cu programele care vor suporta arhitectura QuickDraw 3D, va face deliciul utilizatorilor din acest domeniu. O serie de firme ca Electric Image (ElectricImage Animation System), Strata (StrataVision Studio Pro) si Byte by Byte (Sculpt 4D), au anuntat că vor încorpora în viitoarele versiuni arhitectura QuickDraw 3D.
ROM-urile acestor modele contin si noul emulator pentru instructiuni 680x0. Numit Dynamic Recompilation Emulator (DRE), permite executarea programelor scrise pentru 680x0 mai rapid decât în prima sa versiune, folosind o tehnică prin care codul compilat se depune în cache, de unde este accesat ori de câte ori este nevoie, fără a mai fi recompilat. Comparativ, prima versiune era mai degrabă un interpretor, translatând programul linie cu linie. DRE oferă o crestere a performantelor cu 20-30 procente fată de cel vechi, precum si posibilitatea de a executa instructiunile coprocesorului matematic. Acest emulator face ca si programele pentru 680x0 să fie executate mai rapid decât un Macintosh cu 68040, exceptie făcând programele ce utilizează coprocesorul matematic. Un lucru este cert, aceste PowerMac-uri sunt cele mai rapide modele atât cu PowerPC, dar si cu 680x0. Testele au arătat că Power Macintosh 9500 este aproape cu 170% mai rapid decât Power Macintosh 8100/100 în virgulă întreagă, si cu 150% în virgulă flotantă. Datorită implementării standardului SCSI-2 Fast si utilizării DMA-ului, performantele perifericelor SCSI au crescut substantial. Astfel, la 9500/132 cu un disc de 2 GB, s-a înregistrat o rată sustinută de transfer de aproximativ 6.3 MB/sec, comparată cu 4.3 MB/sec într-un 8100/110. Facilitătile video ale modelelor 7500 si 8500 corelate cu o nouă verisune de QuickTime, 2.1, permit operarea cu o calitate video aproape de standardul de televiziune la o rezolutie 320*240 pixeli cu 30 cadre/sec.
Aceste PowerMac-uri reprezintă un salt important pentru Apple, dar mai ales pentru utilizatorii care acum pot lucra pe cele mai rapide Mac-uri construite vreodată. Decizia de a utiliza sloturile de tip PCI va avea un impact deosebit asupra pietei de astfel de cartele. Probabil că utilizatorii care au investitii serioase în cartele NuBus se vor simti frustrati. 9500 este un model pe care orice utilizator care are nevoie de putere de calcul trebuie să-l considere ca ideal. Viitoarele procesoare 604 la viteze superioare, mai noul 620, si chiar utilizarea mai multor astfel de procesoare, vor conserva investitia printr-o procedură usoară de înlocuire, iar următoarele sisteme de operare Copland si Gershwin vor aduce si mai multe beneficii utilizatorilor acestei noi serii de Power Macintosh.