Apple - Power Mac G4 - G4-processorer

Med PowerPC G4 med Velocity Engine får du tidsbesparende supercomputerkræfter lige midt på skrivebordet.

Når det gælder om at få ens projekter til at køre på skinner, er der ikke rigtigt noget, der kan stikke en supercomputer. Med sådan en kan du barbere et par sekunder af én processoropgave og høvle et par minutter af en anden. Før du får set dig om, begynder det at ligne noget.

Så let har det selvfølgelig ikke altid været. Faktisk er det ikke så længe siden, at det kun var forskningsmiljøer sponsoreret af private velgørere med dybe lommer, der kunne begynde så meget som at tænke på at bruge en supercomputer. Så kom PowerPC G4-processoren, og pludselig blev det muligt med en supercomputer lige dér på skrivebordet - eller under det.

Det, der gør en supercomputer “super”, er dens evne til at udføre mindst en milliard flydende kommaberegninger pr. sekund - et utroligt mål for hastighed, der også kaldes en “gigaflop”. PowerPC G4, der også er kendt som den første supercomputer på én processor, er udviklet af Apple, Motorola og IBM, og den er den første mikroprocessor, der leverer en vedvarende ydeevne på mere end en gigaflop.

Graf for største ydeevne

Men nu er det blevet tid til at krone en ny arvtager. Den nye stationære Power Mac G4 med de to 1,42 GHz PowerPC G4-processorer når nemlig helt op på 21 gigaflop.

Det kan du jo regne lidt på
Den forbedrede ydeevne i PowerPC G4 begynder med processorens “pulsåre”. Udtrykket “pulsåre” (eller “pipeline”) refererer til det antal behandlingstrin eller faser, som Power Mac G4 skal igennem for at færdiggøre en opgave. Jo færre trin, jo kortere tid tager det. Takket være dens effektive 7-trinsdesign (mod 20 trin i Pentium 4-processoren) kan G4-processoren udføre en opgave med 13 trin færre end PC'en. Uanset hvordan du regner det ud, kommer du til at spare en masse tid.

Velocity Engine
Bag PowerPC G4's fænomenale ydeevne står “Velocity Engine” - den optimale arbejdshest til opgaver, der tager pusten fra almindelige processorer. Velocity Engine behandler data i store bidder på 128 bit i stedet for de små bidder på 32 bit eller 64 bit, som bruges af traditionelle processorer. Det svarer til den teknologi, der er baseret på 128 bit vektorbehandling, som bruges i supercomputere til forskningsbrug. Vi har dog tilføjet 162 nye instruktioner, der medvirker til at øge hastigheden for databehandling. Derudover kan den udføre fire (i nogle tilfælde otte) 32 bit flydende kommaberegninger i en enkelt cyklus, to til fire gange hurtigere end processorer i PC'er.

PowerPC G4 med Velocity Engine samarbejder med systemarkitekturen i Power Mac G4, så den dataintensive behandling, som den næste generation af video-, tale- og grafikprogrammer kræver, afvikles endnu hurtigere. Blandt nøglefunktionerne i G4 er en vektoromstillingsfunktion, der ordner data i de forskellige registre. Denne funktion er uundværlig, når data skal konverteres fra ét format til et andet, hvilket ofte er nødvendigt med video-, grafik- og talegenkendelsesprogrammer, hvor data arkiveres i flere forskellige formater. Disse fordele i forbindelse med vektorbehandling giver PowerPC G4 et markant forspring, hvad visualisering angår. Derfor er PowerPC G4 ideel til alt fra digital video, grafik og 3D-spil til astronomi, naturvidenskab og modellering.

Mac OS X-faktoren
Mac OS X indeholder “pre-emptive multitasking”, der fordeler processorcyklerne efter behov. Beskyttet hukommelse, der holder computeren kørende, selv om et stykke betasoftware skulle finde på at gå ned. Og “symmetric multiprocessing”, som sætter ekstra skub i ydeevnen på Power Mac G4-computere med to processorer. Da Mac OS X er optimeret til at presse ydeevnen i PowerPC G4-processoren til sidste blodsdråbe, vil du faktisk opleve forbedringer på alle niveauer.

Mac OS X og de to processorer
Alle Mac OS X-programmer og -teknologier - som f.eks. Quartz Extreme, QuickTime og OpenGL - er optimeret til at udnytte fordelen ved de to processorer i PowerPC G4. Derfor kan komplicerede opgaver som billedbehandling, videokomprimering og MP3-kodning udføres på helt ned til halvdelen af den normale tid, når du bruger Mac OS X på en Power Mac G4 med to processorer.

“Pre-emptive multitasking”
Ved hjælp af “pre-emptive multitasking” kan Mac OS X dynamisk fordele processorkraften mellem opgaver og programmer, efterhånden som behovet opstår. Derfor kan du afvikle adskillige processorkrævende programmer på samme tid. Du kan f.eks. brænde en DVD i baggrunden, mens du redigerer et billede og læser e-post. Mac OS X er altid til tjeneste - parat til om nødvendigt at fordele ekstra ressourcer, så computeren forbliver lynsnar og hurtigt reagerende.

Symmetriske beregninger
Den symmetriske beregningsmetode (“symmetric multithreading”) viderefører princippet i “pre-emptive multitasking” ved at styre processorprioriteterne mellem de to processorer. Faktisk opfatter Mac OS X hver processor som en ressource, der kan bruges til enten operativsystem- eller programopgaver. Mac OS X fordeler opgaverne mellem processorerne, så effektiviteten bliver maksimal.

For eksempel kan Mac OS X kode video til en DVD med den ene processor, mens der afvikles et e-postprogram og et billedredigeringsprogram med den anden processor. På den måde kan forskellige opgaver udføres på samme tid på en computer med to processorer - og hurtigere end nogensinde før. I Mac OS X kan alle programmer tildeles en processor, og det er ikke nødvendigt at optimere programmerne, før de kan udnytte denne funktion.

“Multithreading” i Mac OS X
Denne systemfunktion betaler sig virkelig, når du afvikler krævende programmer til naturvidenskab, ingeniørarbejde, HD-video og 3D-modellering. Mange af disse programmer er blevet omskrevet, så de kan udnytte “multithreading”-funktionen i Mac OS X.

Ydeevnen øges dramatisk, fordi komplicerede processer deles op i underprocesser, kendt som “tråde”, og disse tråde behandles parallelt med begge processorer. Hvis du f.eks. er ved at oprette en overgang mellem to videoklip, omfatter processen kodning af det første klip, kodning af det andet klip, gengivelse af overgangen og genkodning af overgangen tilbage til det originale format. På Mac OS X kan systemet afkode de to klip på samme tid, et af hver processor. Og bagefter kan de færdige billeder genkodes af den ene processor, mens overgangen bliver gengivet af den anden processor. Da trådene behandles parallelt, færdiggøres processen på væsentlig kortere tid.

.	.	.
-	PowerMac G4	Februar
-	Dual processor	2003