 |
 |
       |
Hvor meget får du ud af 500 MHz ekstra? Kombineret med den nye styreenhed, L3-buffer, DDR-SD RAM og Mac OS X v10.2 virker det, som om de to Power PC G4-processorer i alle nye Power Mac G4-systemer ignorerer alle fysiske regler for, hvad der er muligt, og leverer resultater, næsten før du spørger. Hvad er det, der gør en supercomputer super? Det er evnen til at behandle mindst en milliard flydende regneoperationer pr. sekund. Denne overvældende hastighed kaldes en "gigaflop". PowerPC G4 vandt hæder som den første mikroprocessor, der kan opretholde en konstant ydeevne på over en gigaflop. Og det bliver bedre. Den nye Power Mac G4 med to 1,25 GHz PowerPC G4-processorer når op på hastigheder over 18 gigaflop.For at vise fremskridtet i processorkraft i reelle udtryk har vi sammenlignet den nye 1,25 GHz Power Mac G4 med to processorer med den originale 500 MHz Power Mac G4 med én processor:  Den originale 500 MHz Power Mac G4 med en processor havde en maksimal ydeevne på 3,7 gigaflop. Power Macs ydeevne er femdoblet siden dengang. Med andre ord ville du skulle bruge fem af de originale Power Mac G4-systemer for at få den processorkraft, der er til rådighed i den nye Power Mac G4. Og den er 50% hurtigere end Quicksilver G4, der blev sendt på markedet sidste sommer.  Mac OS X kan dele og erobreDu får denne fantastiske ydeevne, fordi hjernen i kernen af Mac OS X v10.2 ved, hvordan den skal fordele opgaver og udsende dem med meget høje hastigheder. Apple-ingeniørerne designede den fra starten til beregning med flere processorer. I Mac OS X v10.2 er der "pre-emptive multitasking", symmetriske beregninger og mulighed for multithreading, der øger hastigheden på individuelle programmer og giver dig mulighed for ægte "multitasking". Ligemeget hvilket Power Mac G4-system du vælger, vil du se fremskridt overalt. 
"Preemptive multitasking""Preemptive multitasking" virker basalt set som en styreenhed, der giver PowerPC G4 mulighed for at behandle flere forskellige opgaver på samme tid. Styreenheden sørger for, at de vigtigste programmer får første prioritet, mens PowerPC G4 fortsætter med at udføre andre opgaver i baggrunden. Mac OS X bruger denne styreenhed til at overvåge processoren hele tiden. Styreenheden prioriterer opgaver, sørger for at de forskellige aktiviteter kører i højeste gear og fordeler ressourcerne, mens det hele kører, så opgaverne får den processorkraft, de behøver. Processoren prioriterer opgaverne efter, hvor vigtige de er. Hvis du pludselig beslutter dig for læse din e-post eller surfe på nettet, mens du er i gang med at komprimere et MP3-musikarkiv, vil Mac OS X fordele tilstrækkelig processorkraft mellem lydkomprimering og din seneste anmodning. Symmetriske beregninger Alle Mac OS X-programmer og -teknologier er optimeret til at udnytte de to PowerPC G4-processorer, fordi symmetrisk beregning åbner helt nye muligheder med "pre-emptive multitasking". Mac OS X udnytter automatisk begge processorer, så alle dine programmer kan drage fordel af den større ydeevne, som den ekstra processor tilbyder. Mac OS X fordeler programopgaver til processorerne, i henhold til hvor meget der er brug for dem, og bruger f.eks. én processor til at brænde en DVD, mens den bruger den anden til at oprette et nyt MP3-arkiv. Som serielle processer kunne disse to opgaver tage et godt stykke tid at gøre færdige, men med begge processorer i brug på samme tid halveres den tid, det normalt tager at udføre opgaverne. Derform 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 Power Mac G4 med to processorer. Multithreading Med Mac OS X får du øget ydeevnen dramatisk, fordi komplicerede processer deles op i underprocesser, kendt som "tråde", og disse tråde behandles parallelt på 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 på hver processor. Og bagefter kan de færdige billeder genkodes på den ene processor, mens overgangen bliver gengivet på den anden processor. Da trådene behandles parallelt, færdiggøres processen på væsentlig kortere tid. Slutanalysen Nu vi er i gang med video - hvordan klarer Mac OS X og den nye 1,25 GHz Power Mac G4 med to processorer sig i forhold til den originale 500 MHz Power Mac G4 med en processor? Vi testede 1,25 GHz Power Mac G4 med Final Cut Pro (det perfekte program til at måle dobbelt processorkraft, fordi det arbejder med flere tråde). Testprotokollerne måler den tid, det tager at gengive overgange, tekst over video, farvebalance, skalering, billedblanding og sløring.  Resultaterne var forbløffende: 1,25 GHz Power Mac G4 med to processorer er tre gange hurtigere end 500 MHz Power Mac G4. I øvrigt skal det lige tilføjes, at 1 GHz Power Mac G4 er næsten to en halv gange så hurtig som den originale, og 867 MHz-modellen med to processorer er dobbelt så hurtig. |
 |
Velocity Engine PowerPC G4 med Velocity Engine arbejder sammen med PowerPC -arkitekturen for at accelerere den krævende databehandling til de nyeste video-, stemme- og grafikprogrammer. Blandt nøglefunktionerne på G4 er der en SIMD ("single instruction multiple data") -funktion, der er i stand til at behandle flere forskellige beregninger i samme instruktion. Forestil dig en vektor som et tal med flere forskellige komponenter, f.eks. a = {1, 3, 2, 5} eller b = {2, 12, 4, 40}. For at addere (a + b) adderer Velocity Engine alle komponenter i samme cyklus med et resultat på {3, 15, 6, 45} - ydeevnen forbedres væsentligt i de komplicerede beregninger. Disse fordele ved vektorbehandling giver PowerPC G4 et betydeligt forspring, når det gælder visualisering. Det gør PowerPC G4 perfekt til alt fra digital video, grafik og 3D-spil til astronomi, naturvidenskab og modellering. Kortere "pipeline" Den forbedrede ydeevne i PowerPC G4 begynder med "pipeline". Udtrykket "processor-pipeline" refererer til det antal behandlingsskridt eller faser, der kræves for at færdiggøre en opgave. Jo færre skridt, jo kortere tid og jo mere effektiv er processorens "pipeline". Takket være dens effektive 7-skridtsdesign (mod 20 skridt i Pentium 4-processoren) kan G4-processoren udføre en opgave med 13 skridt færre end PC'en. Regn selv lidt på det. Alle avancerede processorer prøver at gætte, hvad de skal gøre næste gang for at forbedre ydeevnen. Dette er kendt som spekulativ operation. Selvfølgelig gætter processoren ikke altid rigtigt, og når den gætter forkert, må den ofte rydde sin "pipeline" og begynde forfra. Dette resulterer i bobler — eller perioder hvor der ikke er nogen data tilgængelig til behandling — der efterlader processoren ubeskæftiget, mens den venter på nye data. Fordi G4-"pipeline" er kort, restitueres processoren hurtigere fra boblerne, og det resulterer i en bedre udnyttelse af processoren. Med færre behandlingsskridt, hurtigere restituering, og bedre udnyttelse af processoren bliver processorens udgangseffekt maksimeret. Endnu et aspekt af spekulativ operation, der er værd at lægge mærke til, er, at det er muligt at oprette et sæt instruktioner, der kan få processoren til at gætte rigtigt oftere, end den ville under almindelige forhold. På denne måde kan der oprettes et fikspunkt uden relation til faktisk ydeevne, og dermed kan man undgå problemet med boblen. På denne måde bliver ydeevnen urealistisk stor. Dette understreger vigtigheden af at bruge rigtige programmer for at få værdifulde sammenligninger mht. ydeevne.
|
| . | . | . |
| - |
PowerMac G4
|
a |
|
-  |
Dual processor
|
2002
|