Программа Apple Macentosh

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

apple компьютерный процессор программа

"Те сумасшедшие, кто считает, что они могут изменить мир, в конце концов его и меняют".

Во всех нас живут, а кое в ком даже здравствуют эстеты, и это совершенно понятно -- человек во все времена стремился к прекрасному.

Если человек желает жить по возможности красиво, то он будет подбирать себе соответствующее окружение. А поскольку компьютеры уже давно, слава Биллу Гейтсу и всем высшим силам, перестали быть роскошью, то понятно и стремление превратить безликий светлый ящик и громоздкую трубу монитора во что-нибудь более соответствующее понятию «прекрасное». Можно собрать или купить компьютер в потрясающе красивом и, чего добиться гораздо труднее, удобном и комфортном в работе корпусе. Можно отдать предпочтение ЖК-монитору и приобрести симпатичную модель с тонюсенькими рамками экрана и изящной подставкой. Можно даже подобрать компьютерный стол, наиболее подходящий конкретной модели вашего электронного друга. Конечно, сейчас кажутся уже нелепыми формы, скажем, Macintosh I или Macintosh II. Но вот новые iMac, eMac и Power Mac -- это, безусловно, произведения искусства. То же относится и к портативным компьютерам Apple -- ноутбукам PowerBook и iBook. Стив Джобс, как человек, без сомнения, щедро наделенный творческим даром, в свое время выбрал правильное решение -- компьютеры для людей, создающих красоту, должны быть красивы.

Apple -- это не только компьютеры и ноутбуки, но и периферия к ним. В настоящее время Apple активно продвигает веб-камеру iSight и мультимедийный плеер iPod. Все эти вещи крайне стильно выглядят, и их не стыдно показать людям, да и самому посмотреть приятно.

1. История развития

Стив Джобс и Стив Возняк стали друзьями еще в школе. Они больше увлекались электроникой и "видением мира", чем учебой. Видение мира было не более чем розовой мечтой: как изменится этот мир, когда миллионы вычислительных устройств войдут в быт обычных людей, возьмут на себя управление рутинными операциями и сделают простое человеческое существование более интересным, захватывающим и творческим.

В начале 70-х Джобс, работая на Atari, познакомился и подружился с новым старшим разработчиком этой фирмы Роном Вейном. Джобс пригласил Вейна в "компанию" и предложил ему 10%. Все это было очень несерьезно, но Вейн принял приглашение. 1 апреля 1976 года два Стива и Рон создали компанию "Apple Computer" (по слухам, название Apple было выбрано лишь для того, чтобы в телефонном справочнике стоять перед "Atari").

Возняк работал на Hewlett-Packard, Джобс и Вейн трудились на Atari, а по ночам они собирались в гараже и продолжали создание Apple I - Вейн писал техническую документацию и разрабатывал самый первый торговый знак фирмы.

Джобс занимался поиском потенциальных клиентов. В "Homebrew Computer Club" Джобс устроил презентацию Apple I Полю Террелу. Поль Террел был, скорее всего, владельцем самого первого в истории компьютерного магазина под названием Byte Shop, расположенного в Маунтин Вью, Калифорния.

Презентация заинтриговала Поля Террела, и на следующий день Терррел пообещал приобрести у Джобса 50 компьютеров по 500 долларов за штуку, оплата при получении. Террел поставил только одно условие - его интересовали полностью собранные компьютеры.

Как бы то ни было, Apple I не воспринимался слишком всерьез. Настоящий успех пришел с моделью Apple II. Это был первый в истории человечества персональный компьютер в пластиковом корпусе, с цветной графикой. Стоил этот компьютер 1298 долларов . В начале 1978 года на рынок вышел недорогой дисковод для дискет Apple Disk II, который еще больше увеличил объемы продаж.

С помощью фирмы Bell & Howard специальная версия Apple II, выполненная из черного пластика, стала поставляться на образовательный рынок.

Компания быстро росла. Вскоре, к 1980 году, в ее стенах трудилось уже несколько тысяч человек, ее продукция стала поставляться за пределы США. В компанию стали приходить и новые инвесторы, серьезные опытные менеджеры... Компания быстро превращалась в монстра.

Между тем, продукция компании произвела в мире самую настоящую революцию, изменив расстановку сил и заложив фундамент для потрясающего будущего. Из скованных корпоративными рамками компьютерных лабораторий вычислительная техника вырвалась на свободу, и сотни тысяч мечтателей и прожектеров получили в свои руки настолько мощное средство самовыражения, что результат не замедлил сказаться. Дэниел Бриклин, в свободное время, разработал программу, которая буквально "взорвала" рынок. Программа называлась VisiCalc, и представляла из себя компьютерную реализацию обыкновенных таблиц. Дэниел не запатентовал свое изобретение. Эта ошибка стоила ему не менее чем 100 миллионов долларов.

Плоды революции: огромный финансовый успех фирмы Microsoft, возникновение таких гигантов индустрии как Oracle, Borland, Symantec... Многие тысячи фирм стали "второй лигой" огромной индустрии. Программное обеспечение превратилось в ее важнейшую самостоятельную отрасль. Благодаря системам электронных коммуникаций, опутавшим мир "Всемирной Паутиной" возникли тысячи "удаленных рабочих мест" - еще одно измерение пространства свободы личности.

Собственно, Apple I и Apple II были разработаны Стивом Возняком. Может быть , во всем мире найдется не одна сотня не менее талантливых разработок - но именно Стив Джобс сделал эту разработку поворотным пунктом в истории вычислительной техники.

История Apple и компьютерной техники настолько сильно связана с невероятно противоречивой личностью Джобса. Джобс - это и обаяние, и деспотизм, и маркетинговый гений, и грандиозные неудачи, жестокие заблуждения и создание настолько героических и продуктивных творческих команд, что просто дух захватывает от гордости за человечество вообще... Формальным и неформальным лидером этих творческих команд каждый день и каждую минуту был именно он - это говорит о многом.

Apple III 1980-1983

19 мая 1980 года в Анахейме, Калифорния, Apple Computer представила публике свою новую разработку - Apple III.

Новый компьютер стоил от 4500 до 7800 долларов, в зависимости от конфигурации, оснащен в два раза более быстрым процессором Synertek 6502А c тактовой частотой 2МГц. Обладая способностью эмулировать Apple II, это был принципиально новый компьютер, первая попытка фирмы отойти от удачной и хорошо продающейся технологии. На бумаге все выглядело замечательно. Но... Apple I и Apple II были разработками одного человека, Стива Возняка. Apple III создавался командой инженеров под непосредственным управлением Стива Джобса, энергия которого била через край, который в один день требовал одного, на следующий прямо противополжного - к огромному неудовольствию инженеров. В мае 1980 было объявлено, что компьютер выйдет в свет в июле того же года. В июле выпуск был отложен до сентября. В октябре стало ясно, что по хорошему компьютер не готов к выходу на рынок - но Джобс буквально продавил компьютер на рынок в ноябре, чтобы успеть к декабрьскому пику продаж...

Компьютер вышел на рынок в ноябре 1980 года - и полностью оправдал самые неприятные опасения инженеров. Это был провал. Когда в марте 1981 года наконец удалось наладить массовые поставки, 20% машин были неисправны по прибытии. Микросхемы вываливались из слотов при транспортировке. Те, которые включались, "умирали" через несколько часов работы: Джобс настоял на отсутствии вентилятора и микросхемы "выпадали" из слотов из-за температурного расширения.

В течении трех драматических лет Apple III продолжал модифицироваться - но этот компьютер так и не заслужил признания покупателей. К моменту прекращения его выпуска в декабре 1983 года в мире было 75 000 пользователей Apple III и более 1 300 000 пользователей Apple II.

Apple IIе 1983-1993

В декабре 1983 года Apple III был заменен более совершенной моделью Apple III Plus, с помощью которой пользовательскую базу удалось расширить до 120 000, но в конце концов в апреле 1984 года проект Apple III был прекращен.

В январе 1983 года на смену Apple II Plus пришел самый последний компьютер серии Apple - Apple IIe. Эта модель выпускалась и пользовалась огромным спросом в течении более чем 10 лет. Огромное количество этих машин до сих пор используется в школах США (в 1997 году они занимали 17% парка компьютеров в школах США, в 1998 году их доля сократилась до 9%)

Lisa

Осенью 1978 года Стив Джобс и менеджер по маркетинговому планированию Вильям Хоукинс приступили к выработке спецификаций проекта следующего поколения, который получил кодовое название Lisa. Проект Lisa не имел ничего общего с компьютером Lisa, который увидел свет в январе 1983 года. В 1978 году проект нацеливался на создание компьютера для бизнес-приложений, ценой в 2000 долларов, с встроенным монитором с зеленоватым отливом, срок реализации - конец 1981 года.

Самый первый Макинтош

Именно Джобс был двигателем очень грамотной и интенсивной маркетинговой кампании, благодаря которой еще за несколько лет до выхода Мака о "потрясающем младшем брате Лайзы" заговорили во всех средствах массовой информации. 60-секундный рекламный ролик "1984", который согласно легенде был показан всего один раз, вошел в большинство учебников по рекламному делу. Случилось это 24 января 1984 года, и именно этот день принято считать официальным днем рождения Мака.

Считая, что для успеха новой машины жизненно необходимо программное обеспечение, Джобс вел интенсивные переговоры с множеством фирм, в том числе и с Microsoft, - практически в момент появления на свет Макинтош мог похвастаться уникальными программными продуктами. Именно отсюда начинает свою историю Microsoft Office, самая продаваемая офисная система наших дней.

Благодаря дизайну all-on-line (все в одном), при котором системный блок и монитор объединены в одном корпусе, компьютер занимал минимум места на столе. Но в то же время у машины отсутствовал жесткий диск и не было возможности подсоединять внешние устройства. 128 килобайт оперативной памяти не позволяли создавать большие файлы, затрудняли копирование дискет. Необычным был формат 3,5 дюймового дисковода, тогда как в начале восьмидесятых годов общепринятым был пятидюймовый формат. Список програмного обеспечения для нового компьютера ограничивался всего тремя программами.

Но самым большим огорчением для покупателей была цена Macintosh -более 2,5 тыс. долларов вместо планировавшейся 1 тысячи. Середина восьмидесятых годов стала крайне неудачной для компании Apple. Продажи шли плохо, основными покупателями были только компании- разработчики программного обеспечения и университетские ассоциации. В результате внутренних неурядиц 17 сентября 1985 года Apple покинул Стив Джобс. В руководстве компании начали всерьез задумываться об переходе на выпуск клонов IBM PC.

Однако высокая репутация продукции Apple среди программистов-разработчиков позволила компании сохранить лицо. В 1985 году компания Microsoft разработала электронную таблицу Excel for Macintosh, версия которой для PC появилась лишь год спустя. Программы для Macintosh Aldus PageMaker и LaserWriter совершили настояющую революцию в издательском деле, обеспечив продукции Apple устойчивый сбыт в этом секторе рынка.

Новая разработка Apple - Macintosh Plus - стала первым компьютером с популярным у программистов-разработчиков SCSI-интерфейсом. Отныне наличие SCSI-порта становится стандартом для Macintosh. Создание в 1986 году версии операционной системы для работы с иероглифами KadjiTalk завоевало для Apple азиатский рынок.

В 1987 году появился Macintosh 2. Его разработчики отказались от принципа all-on-line, предусмотрели шесть слотов для плат расширения. В 1989 году Apple продала компьютеров больше, чем сама IBM, ее новые разработки привлекли внимание заказчиков из среды промышленных предприятий и исследовательских центров. В 1990 году на рынок вышел Macintosh 2fx - самый быстрый персональный компьютер своего времени (и самый дорогой за всю историю Apple - ценой в десять тысяч долларов).

2. Макинтош в наши дни

Дизайн и верстка

Здесь позиции Apple, пожалуй, наиболее сильны, и сложно сказать, с чем связана такая любовь дизайнеров к этой платформе. По отзывам дизайнеров, основное преимущество Mac перед PC применительно к дизайну и верстке -- большая стабильность компьютерной системы. Основные поводы не любить PC -- наличие на нем операционной системы Windows. Многие дизайнеры заявляют, что они не собираются работать в ненадежной ОС, при этом, начисто забывая тот факт, что многие «глюки» Windows несут в себе «железное» происхождение. Иными словами, неграмотно подобранная конфигурация оборудования способна «завалить» любую ОС. Именно здесь и проявляется основной плюс Mac -- эти компьютеры собираются именно фирмой Apple из проверенных комплектующих, и вы не сможете купить под этой маркой китайский «но-нейм», собранный в единый узел на втором этаже Савеловского рынка. Хотя эти ПК и содержат немало комплектующих с логотипом Made in China, все они проходят строгий контроль качества и тестируются на полную совместимость, как между собой, так и с операционной системой.

Итак, первый плюс «Маков» налицо -- более качественная сборка и подбор железа. Особенно актуально это в нашей стране, где подавляющее большинство компьютерных систем собираются «на коленке». По сравнению с такими поделками, зачастую сшитыми из разноцветных ниток и совершенно несерьезно протестированными, «Маки», конечно, могут рассматриваться как оплот стабильности. Однако рассматривать продукцию Apple как панацею от «глюков» и «зависонов» тоже не стоит. MacOS может неожиданно упасть, а программное обеспечение под эту операционку -- неожиданно «подвиснуть».

Вторым преимуществом дизайнерских систем на базе компьютеров Apple является оптимизированное именно под эту платформу ПО. Некоторые программы и вовсе изначально проектировались под Mac, а впоследствии просто были переписаны для использования в ПК архитектуры x86. Кстати, на этой платформе популярная программа для верстки -- QuarkXPress -- ведет себя далеко не лучшим образом, а вот ее «яблочная» версия, работающая под управлением MacOS, куда менее своенравна.

Есть у дизайнеров, использующих Mac, и проблемы -- куда без этого. Например, администрирование смешанных локальных сетей, содержащих в себе машины как с Windows, так и MacOS -- непростая задача.

3. Характеристика некоторых современных моделей

Несмотря на существенные технические отличия компьютеров Apple от их PC-собратьев, они все же во многом их повторяют. Процессоры в них, хотя и отличаются архитектурно, работают по тем же физическим законам, что и любые другие. А установка процессора с 64-битной архитектурой в Power Mac G5 если и не привело к гигантскому росту производительности (чего, собственно, никто и не ожидал), то явилось, безусловно, эффективным маркетинговым ходом -- IBM в лице Apple, таким образом, ощутимо щелкнула по носу AMD, быстрее нее, вступив на рынок 64-битных настольных систем.

Перейдем к рассмотрению конкретных моделей.

3.1 PowerMac G3

В 1997 года Apple объявила о выпуске нового семейства Macintosh -G3. Сердцем нового компьютера стал процессор PowerPC нового поколения. По сравнению с аналогичным Pentium II выигрыш в производительности у процессора G3 составляет 30%. Фактически материнская плата для G3 отличается от материнской платы для Pentium только разъемом для самого процессора. Таким образом, появляется возможность использования в Macintosh стандартных устройств, что существенно снижает его цену.

Далее события стали развиваться стремительно: В 1999 году Apple предлагает новую линию настольных компьютеров. В их числе компьютеры iMac пяти новых расцветок, новая линия компьютеров Power Macintosh G3 с тремя видами мониторов, а также серверная операционная система Mac OS X Server.

Помещенные в стильный полупрозрачный корпус Power Macintosh G3 -наиболее мощные системы компании Apple, предназначенные для профессиональных дизайнеров и домашних пользователей, которым нужны машины, способные с легкостью поддерживать новейшие трехмерные игры. В них применяются новейшие, основанные на меди процессоры PowerPC с тактовой частотой до 400 МГц, графические карты ATI RAGE 128, шины FireWire, USB, поддержка Ethernet.

3.2 Power Mac G4

Летом 2000 года Apple разворачивает выпуск нового класса машин - Power Mac G4 Cube - компьютеров, призванных объеденить в себе мощь Power Mac G4 с дизайном и миниатюрностью iMac. G4 Cube, заключенный в прозрачный 8-ми дюймовый куб, не смотря на свои размеры, обладает процессором Power PC G4 450. Спроектированный как нечто, слегка напоминающее машину времени, G4 Cube имеет центральный вертикальный охладительный канал, так как использовалась новая технология охлаждения. Он не издает абсолютно никаких звуков, а легко снимающиеся внешние панели помогут вам в считанные секунды получить доступ к любому устройству компьютера.

Power Mac G4 Cube включает в себя:

- 450 Мгц процессор PowerPC G4;

- 64 Мб памяти (максимально - 1.5 Гб);

- жесткий диск 20 Гб или 40 Гб;

- слот DVD на вершине Куба;

- два FireWire и два USB порта;

- 56К модем и новую оптическую мышь с клавиатурой.

Джобс заявил, что Cube является одним из самых красивых творений инженеров Apple.

Apple представляет новый Power Mac G4 с процессором PowerPC G4 /733 МГц

Новый модельный ряд G4 включает в качестве стандарта во все модели CD-RW приводы для записи CD-дисков и новый революционный DVD-привод для записи DVD-дисков.

Компания Apple представила сегодня новый модельный ряд Power Mac G4 с процессорами PowerPC G4, работающими на частоте до 733 МГц. Объявленные модели Power Mac G4 имеют новую высокопроизводительную архитектуру с системной шиной и шиной памяти 133 МГц, пять слотов для увеличения расширяемости и CD-RW приводы во всех конфигурациях.

Также Apple представила свой совершенно новый SuperDrive, CD-RW/DVD-R привод для просмотра и записи ("выжигания") DVD-дисков, которые можно воспроизводить в бытовых DVD-проигрывателях. Apple SuperDrive поставляется в стандартной конфигурации high-end модели Power Mac G4. С помощью новой программы iTunes от Apple, так называемого "музыкального автомата," все пользователи G4 смогут записывать свои собственные аудио-CD на новых, встроенных в Power Mac G4 приводах CD-RW. Вдобавок, новый привод SuperDrive и новые программные приложения iDVD и DV Studio Pro от Apple дают возможность пользователям Power Mac G4 легко и экономно создавать DVD видео профессионального качества для воспроизведения на бытовых DVD-проигрывателях. Совершенно новый привод SuperDrive от Apple, который может 'выжигать' как CD, так и DVD-диски, совместимые с бытовыми проигрывателями, объединенный с новыми приложениями iTunes и iDVD от Apple, предлагает решение, которое на годы опережает любые другие".

iDVD - революционно новое приложение, которое позволяет профессионалам и потребителям быстро и легко создавать профессионально выглядящие DVD-диски для воспроизведения на бытовых DVD-проигрывателях. iDVD избавляет пользователя от сложности создания DVD-продукции, предлагая профессионально разработанные темы и поддержку drag-and-drop.

С помощью одного щелчка мыши iDVD автоматически конвертирует iMovie, Final Cut Pro или любые QuickTime файлы в требуемый формат, компрессирует их в стандарт MPEG-2, требуемый для создания DVD, и записывает DVD-R-диск на новом приводе SuperDrive от Apple. Новый ряд Power Mac G4 включает в себя: более быстрые процессоры PowerPC G4 с частотами 466, 533, 667 и 733 МГц, кэш-памятью 2-го уровня (до 256К), работающей на частоте, равной частоте процессора, и 1Мб кэш-памятью 3-го уровня, работающей на частоте, равной половине частоты процессора, в некоторых конфигурациях; высокопроизводительную системную шину 133 МГц с пропускной способностью более гигабайта в секунду, с 128 - 256 Мб DRAM, расширяемой до 1.5 Гб; четыре высокопроизводительных 64-битовых 33 МГц PCI-слота с объединенной записью для обеспечения пропускной способности в 215 мегабайт в секунду, что в два раза больше, чем в предыдущем поколении слотов; AGP 4x слот с новым выбором графических карт, включая новую графическую карту NVIDIA GeForce2 MX с 32 Мб SDRAM; новую цифровую аудиосистему, использующую встроенный усилитель для поддержки нескольких аудиовыходов и колонки Apple Pro Speakers, основанные на мощной технологии Harman Kardon, обеспечивающей частотный спектр от 70 герц до 20 килогерц; Ultra ATA/66 жесткий диск объемом до 60Гб

Apple Computer анонсировала новые настольные двухпроцессорные ПК, выполненные на чипах PowerPC G4 с тактовыми частотами от 867 МГц до 1,25 ГГц.

Новые ПК выполнены с использованием архитектуры Xserve, поддерживают до 2 Гб памяти DDR333, некоторые из них оборудованы графическими картами на базе ATI Radeon 9000 Pro. Отличительной особенностью новых Маков также является наличие самой свежей предустановленной Mac OS X 10.2 "Jaguar".

Все новые двухпроцессорные ПК Power Mac оборудованы двумя портами FireWire, четырьмя портами USB 1.1. Всего выпущено три системы:

Двухпроцессорная система с розничной ценой $1699 включает в себя:

· Два 867 МГц процессора PowerPC G4 с 256 Кб кэша L2 и 1 Мб кэша L3

· 256 Мб DDR SDRAM

· Графика - NVIDIA GeForce4 MX (32 Мб DDR SDRAM), слот AGP 4x 60 Гб Ultra ATA/100 винчестер (7200 rpm)

· Combo DVD-ROM/CR-RW привод

Двухпроцессорная система с розничной ценой $2499 включает в себя:

· Два 1 ГГц процессора PowerPC G4 с 256 Кб кэша L2 и 1 Мб кэша L3

· 256 Мб DDR SDRAM

· Графика - ATI Radeon 9000 Pro, 64 Мб DDR SDRAM, слот AGP 4x 80 Гб Ultra ATA/100 винчестер (7200 rpm)

· SuperDrive DVD-R/CD-RW привод

Двухпроцессорная система с розничной ценой $3299 включает в себя:

· Два 1,25 ГГц процессора PowerPC G4 с 256 Кб кэша L2 и 2 Мб DDR SRAM кэша L3

· 512 Мб DDR SDRAM

· Графика - ATI Radeon 9000 Pro, 64 Мб DDR SDRAM, слот AGP 4x 120 Гб Ultra ATA/100 винчестер (7200 rpm)

· SuperDrive DVD-R/CD-RW привод

Однако, на сайте компании, в спецификациях новинок, существуют такие результаты тестового сравнения:

Что бы вы думали? Оказывается, Dual Power Mac G4 одной левой "уделывает" систему на одном 2,53 ГГц Р4! Вот так, вдвоем на одного... что, поодиночке теперь боимся?

3.4 PowerMac G5: конфигурация

В настоящее время выпускаются три стандартных модели PowerMac G5 с номерами заказов M9020LL/A, M9031LL/A и M9032LL/A. Разница между ними весьма существенна, отличия заключаются в разной частоте процессора, шины данных, максимальном объеме устанавливаемой памяти, видеокарте и объеме жесткого диска:

Таблица

Процессор PowerPC G5 отмечает начало эры 64-битного исчисления для персональных компьютеров. А это значит, что Apple удалось добиться беспрецедентного быстродействия и производительности, а также обеспечить плавный переход к работе с новым процессором. И наконец, перспективная архитектура G5 способна удовлетворять требованиям к памяти на 20 лет вперед, даже при их ежегодном удвоении. Потрясающая память Даже слону, известному своей феноменальной памятью, было бы затруднительно следить за тем объемом данных, с каким работает PowerPC G5. Имея до 8 ГБ оперативной памяти, Power Mac G5 может полностью держать в ней гигантские 3-мерные модели, сложные научные модели или эпизод HD-видео, значительно сокращая время на доступ к таким данным, их изменение и обработку. А это в 40 раз больше данных в обращении между памятью и процессором. Теоретически, процессор G5 способен поддерживать адресацию до 18 миллиардов миллиардов байт виртуальной памяти. Или 18 эксабайт сокращенно. Но на практике PowerPC G5 имеет 42 бита адресного пространства для памяти, поэтому поддерживает "всего" 242 или 4 терабайта системной памяти. Вы не сможете заложить столько памяти в персональный компьютер - пока, но это свидетельство высочайшего достижения в компьютерной технике. 4.3 миллиарда. Огромные числа трудны для восприятия, и более доступным будет сравнение 32-битного исчисления со стаканом воды, а 64-битного - с Ниагарским водопадом. Это позволяет G5 работать с гораздо большими числами за тот же такт при обработке видео-эффектов, выполнении научных и 3D вычислений; 32-битный Pentium распределяет такие числа на несколько Самая быстрая шина Процессор G5 отличается масштабируемой архитектурой, которая позволяет ему работать на тактовых частотах до 2.5ГГц. Но никакие мегагерцы мира не помогут процессору G5 быть первым, если его оставить "зажатым" на прежней 167МГц шине компьютера Power Mac G4. Именно поэтому, в отличие от предыдущих моделей, каждый G5 имеет два односторонних 32-битных пути для данных: один, ведущий к процессору, другой - идущий от него. Фронтальная шина процессора работает на скоростях до 1.25ГГц, обеспечивая суммарное пропускание 10ГБ/с, и это на 450МГц быстрее, чем даже самый последний чипсет Intel 875, выдыхающийся уже на 800МГц. тактов работы процессора.

Пара независимых шин для пары процессоров Как система Mac OS X, так и процессор G5 полностью поддерживают симметричную мультиобработку, позволяющую нескольким приложениям независимо запускаться на разных процессорах, или одному многопоточному приложению выполнять несколько задач одновременно. Для обеспечения максимальной эффективности двухпроцессорных G5 систем, каждый процессор имеет собственную, выделенную для него фронтальную шину. В результате общая пропускная способность 20ГБ/с двухпроцессорных 2.5ГГц систем более чем в три раза превышает максимальное пропускание 6.4ГБ/с систем на базе Pentium 4. Помимо быстрого доступа к оперативной памяти эффективная архитектура такой фронтальной шины обеспечивает каждому процессору G5 обнаружение и доступ к данным в кэш другого процессора. Размышляя логически В основе исполнительного ядра G5 лежит архитектура POWER от IBM: два математических сопроцессора с двойной точностью, улучшенная логика предсказания переходов и высокопропускная фронтальная шина. И к этому суперскалярному, суперконвейеризированному исполнительному ядру Apple и IBM добавили движок Velocity Engine, чтобы программы с оптимизацией векторных алгоритмов работали на Power Mac G5 без модификации.

Радикально новая системная архитектура Power Mac G5 со сверхширокой полосой пропускания позволяет процессору G5 полностью реализовать свой потрясающий потенциал.

"Узкие места" в системной архитектуре, как правило, и являются причиной, которая сводит на нет скоростной потенциал, заложенный в самых быстрых процессорах. Именно поэтому системная архитектура Power Mac G5 разработана с таким расчетом, чтобы избежать "пробок" на пути данных. Системная архитектура Power Mac G5 обеспечивает феноменальную пропускную способность для наиболее интенсивных компьютерных задач - редактирования изображений, обработки и научных вычислений - без остановок потока данных, способных "задушить" даже самый быстрый процессор.

Рассмотрим, к примеру, фронтальную шину: каждый процессор имеет в своем распоряжении отдельную шину, что обеспечивает максимально возможное пропускание данных по направлению к/от каждого из процессоров PowerPC G5. А системный контроллер "point-to-point" позволяет данным перемещаться между подсистемами напрямую, не затрагивая процессор. Добавьте к этому 400МГц, 128-битную шину памяти, графическую шину AGP 8X Pro, а также интерфейс HyperTransport, связывающий контроллер PCI-X и подсистемы ввода/вывода с системным контроллером, и вы получите впечатляющие архитектурные новшества, существенно ускоряющие прохождение потока данных внутри компьютера.

Ускорение работы процессора G5 в компьютере Power Mac G5 происходит за счет усовершенствованной системной архитектуры со сверхширокой полосой пропускания.

Фронтальная шина с тактовой частотой до 1.25ГГц

Специально разработанная, чтобы "оседлать" мощь процессора PowerPC G5, 1.25МГц, 64-битная двунаправленная фронтальная шина Double Data Rate (DDR) максимизирует пропускание потока данных между процессором и системным контроллером. И в отличие от большинства процессорных интерфейсов, способных переносить данные только в одном направлении одновременно, теряя драгоценное время на смену направлений потока, интерфейс PowerPC G5 обладает двумя высокоскоростными однонаправленными 32-битными шинами, одна из которых доставляет данные в процессор, а другая пропускает их из процессора. Такой интерфейс позволяет данным перемещаться в противоположных направлениях одновременно и без каких-либо дополнительных требований к потоку и задержек, связанных с ожиданием ими своей очереди. И наконец, потоки данных интегрируют в себе сигналы тактовой частоты, что позволяет фронтальной шине работать со скоростями до 1.25ГГц, обеспечивая ошеломляющую общую пропускную способность в 10ГБ в секунду.

Независимые шины

Каждый из процессоров G5 имеет собственный выделенный двунаправленный интерфейс, связывающий его с системным контроллером. Так, суммарная пропускная способность в 20ГБ/с двухпроцессорных 2.5ГГц систем более чем в два раза превышает максимально возможное пропускание 6.4ГБ/с систем на базе Pentium 4, использующих самую совершенную для PC архитектуру. Помимо обеспечения быстрого доступа к основной памяти данная архитектура фронтальной шины позволяет каждому процессору PowerPC G5 обнаруживать и получать доступ к данным, находящимся в кэш уровней L1 и L2 другого процессора, что еще более ускоряет быстродействие.

Графическая шина AGP 8X Pro

Графический интерфейс AGP 8X Pro, используемый в Power Mac G5, оживляет 3-мерную графику следующего поколения. Добавка «Pro» означает, что вы получите до 75 ватт мощности для для питания графики индустриального уровня. Данная спецификация удваивает скорости и объемы передачи данных за один такт работы шины AGP. 66МГц шина AGP 8X Pro стробирует восемь раз за тактовый цикл, в результате чего скорость передачи данных вырастает до 533МГц, а ширина полосы пропускания - до 2.1ГБ в секунду.

Новый системный контроллер PowerPC G5

Системный контроллер представляет собой своеобразный центр Power Mac G5, определяющий быстродействие компьютера в конечном итоге. Построенный на основе революционной схемы Application Specific Integrated Circuit (ASIC) он является одним из самых быстрых контроллеров в индустрии. В соответствии с передовой концепцией схемотехники он прекрасен в своей простоте: архитектура point-to-point обеспечивает каждую важную подсистему выделенным доступом к основной памяти, умело избегая любых задержек из-за конфликтов, способных повлиять на скорость пропускания данных (в отличие от подсистем, связанных общей шиной и вынужденных постоянно бороться между собой за доступ к ней).

400МГц память

128-битный контроллер памяти Power Mac G5 поддерживает "быструю" оперативную память DDR SDRAM с тактовой частотой 400МГц и позволяет основной памяти обращаться к двум банкам SDRAM одновременно, причем, чтение и запись происходят как на нисходящей, так и на восходящей границах тактового цикла. Это эффективно удваивает ширину полосы пропускания, позволяя достигнуть максимально возможного оборота данных через память в 6.4ГБ в секунду -- преимущество, особенно важное при работе с огромными файлами. Вдобавок к этому, прямой доступ к памяти (DMA) через системный контроллер point-to-point предоставляет каждой подсистеме (такой, как карта PCI или графическая карта) собственный 6.4ГБ/с интерфейс связи с основной памятью, не отнимающий вычислительные мощности у процессоров.

Благодаря 64-битному процессору PowerPC G5 компьютер Power Mac G5 может работать с большим объемом памяти, чем большинство других настольных персональных компьютеров. Двухпроцессорные 2.0ГГц и 2.5ГГц системы имеют восемь слотов DIMM и могут поддерживать до 8ГБ оперативной памяти. Такого объема достаточно, чтобы обрабатывать огромные массивы данных и работать с медиа-файлами в рамках оперативной памяти без обращений к жесткому диску.

133МГц расширение PCI-X

Применение в Power Mac G5 расширения PCI-X увеличивает скорость шины PCI bus с 33МГц до 133МГц, а пропускную способность - с 266 Мб/с до совокупной 2ГБ/с. PCI-X работает более эффективно, расширяя полезную полосу пропускания на любой тактовой частоте -- очень полезное свойство для видео и других приложений с широкой полосой пропускания.

Высокоскоростной ввод/вывод (I/O)

Протокол HyperTransport интегрирует вместе подсистемы ввода/вывода Power Mac G5 и связывает их с системным контроллером. Интерфейсы Serial ATA, Gigabit Ethernet, FireWire, USB 2.0 и оптического цифрового и аналогового аудио собраны воедино с помощью двунаправленного 800МГц протокола HyperTransport, что обеспечивает максимальную пропускную способность 1.6ГБ в секунду.

Дисководы Serial ATA

Power Mac G5 может нести в себе два дисковода Serial ATA, поддерживающих пропускную способность по 1.5Гб/с на канал (эквивалентно скорости передачи данных 150 МБ/с). Специально разработанный для нужд редактирования цифрового видео, 3D-моделирования и других задач, связанных с большими массивами данных, интерфейс Serial ATA представляет собой следующее поколение интерфейсов для устройств хранения информации, приходящее на замену привычному (параллельному) ATA-интерфейсу. Так как каждый из дисководов Serial ATA "висит" на отдельной независимой шине, они не конкурируют между собой за канал передачи данных, как это происходит в интерфейсе Parallel ATA.

Мониторы, винчестеры и все остальное

Все остальное не являет собой что-то особенно уникального -- 17»,20» и 23» LCD-мониторы, конечно, есть пока не у каждого владельца ПК, но приобрести их, в общем-то, при желании можно довольно просто. В PowerMac есть SuperDrive -- приятная комбинация DVD-R и CD-RW. Дополнительно, PowerMac оснащен V.92 модемом, слотом для опциональной карты для связи по беспроводному интерфейсу 802.11g, звуковыми оптическим и аналоговым выходами, видеокартой GeForceFX 5200 Ultra или ATi Radeon 9600/9800 Pro (по выбору) и жестким диском Serial ATA емкостью 80 или 160GB. Сразу становится ясно, что перед нами -- весьма хорошо оснащенный персональный компьютер.

Короче говоря, «отсталость» систем G4 стала достоянием истории, и теперь флагманские компьютеры Apple стали чрезвычайно похожи на… рабочие станции Intel Xeon (во всяком случае, с аппаратной точки зрения, да и цена у них соответствующая). Преимущества PowerMac -- более быстрая память (DDR400 вместо DDR266), выделенная шина для каждого процессора в SMP-конфигурации, и, конечно же, RISC-набор команд PowerPC.

Выводы

Без сомнения, новые PowerMac G5 достойны самого пристального внимания. Если Вы занимаетесь обработкой изображений, видео или звука, возможно, Apple PowerMac будут очень хорошим выбором. Эти системы обладают хорошо сбалансированным набором интерфейсов с высокой пропускной способностью, быстрой памятью и современными 64-разрядными процессорами. Даже в играх они показывают превосходную скорость. Слабое место PowerMac G5-программное обеспечение. Операционная система не позволяет в полной мере использовать 64-битные возможности G5, а доступные для этой платформы компиляторы, похоже, генерируют далеко не самый эффективный код. Если Вы не любитель ассемблера, а Вам нужен быстрый компьютер для научных вычислений, возможно, лучше будет дождаться систем IBM на том же процессоре, или просто приобрести машину с процессорами Intel или AMD.

4. Микропроцессоры POWER и POWERPC

Сердцем многих комрпьютеров фирмы Apple являются процессоры PowerPC

Как известно, ключевую роль в создании семейства микропроцессоров PowerPC сыграла корпорация IBM. За основу создаваемого семейства был взят ее процессор POWER (Performance Optimization With Enhanced RISC). Вообще говоря, в развитие фундаментальной концепции RISC-архитектуры существенный вклад внесли ученые из Исследовательского центра IBM, где в середине 70-х был разработан мини-компьютер IBM 801. Дальнейшее развитие этих идей как раз и нашло отражение в концепции POWER в конце 80-х гг. Впоследствии именно эта архитектура стала основой нескольких семейств рабочих станций и серверов корпорации.

Архитектура POWER (рис. 1) во многих отношениях представляет собой традиционную RISC-архитектуру. Она сохраняет наиболее важные особенности RISC: фиксированную длину команд, архитектуру регистр-регистр, простые способы адресации и команд, большой регистровый файл, а также трехоперандный формат инструкций. Однако POWER имеет и несколько дополнительных свойств, отличающих ее от других RISC-архитектур.

Рис. 1. Упрощенная архитектура POWER и PowerPC.

Набор команд POWER изначально был основан на идее суперскалярной обработки. В базовой архитектуре команды распределяются по трем независимым исполнительным устройствам: целочисленной и вещественной арифметики, а также переходов. Для сокращения времен выполнения архитектуру POWER расширили несколькими специальными командами. В частности, были введены команды групповой загрузки и записи, которые обеспечивали пересылку содержимого нескольких регистров в память (и обратно) с помощью единственной команды. Архитектура переходов POWER была организована с учетом их предварительного просмотра и методики свертывания. Кстати, реализация условных переходов, используемая в POWER, уникальна по отношению к другим RISC-процессорам.

Первая аппаратная реализация POWER появилась на рынке в 1990 г. С тех пор IBM представила еще несколько версий процессоров, поддерживающих кэш-память 2-го уровня и имеющих расширенный набор команд.

PowerPC положила начало однокристальной реализации архитектуры POWER. Кроме того, в ней появилось несколько изменений, упрощающих архитектуру с целью ее приспособления для однокристальных процессоров; устранены команды, которые могли бы стать препятствием для повышения тактовой частоты; найден обход архитектурных препятствий суперскалярной обработке и внеочередному выполнению команд; добавлены свойства, необходимые для поддержки симметричной многопроцессорной обработки; архитектура расширена до 64-разрядной. Отметим, что PowerPC поддерживает ту же базовую модель программирования и назначения кодов операций команд, что и архитектура POWER.

PowerPC: от 601 до 750

Осенью 1991 г. три весьма известные компании - Apple, IBM и Motorola - сообщили о решении создать семейство RISC-процессоров широкого спектра назначения. Предполагалось, что эти кристаллы будут использоваться в самых разных компьютерах, от серверов верхнего уровня и рабочих станций до настольных ПК. Проект был рассчитан на десять лет, но первенец этого семейства был представлен уже в 1993 г. Это был процессор под торговой маркой PowerPC 601. Устройство имело 32-разрядную внутреннюю структуру и размещалось на кристалле площадью 121 мм2; общее количество транзисторов в нем составляло 2,8 млн. Были выпущены модели с тактовыми частотами 50, 66, 80 МГц.

На кристалле PowerPC 601 находилось три исполнительных устройства: целочисленной, вещественной арифметики и блок обработки переходов. Все три устройства работали параллельно и в значительной степени независимо. Благодаря суперскалярной архитектуре за один такт могло одновременно выполняться до трех команд. Процессор оперировал с 8-, 16-, 32-разрядными целыми, а также с 32- и 64-разрядными числами с плавающей запятой. На кристалле также располагались раздельная кэш-память команд и данных объемом 32 Кбайт (16+16) и устройство управления памятью. Процессор имел 64-разрядную шину данных и 32-разрядную шину адресов.

Уже в 1994 г. появился следующий процессор этой серии - им стал PowerPC 603 который полностью поддерживает архитектуру PowerPC (рисунок 2).. Он включает пять функциональных устройств: устройство переходов, целочисленное устройство, устройство плавающей точки, устройство загрузки/записи и устройство системных регистров, а также две, расположенных на кристалле кэш-памяти для команд и данных, емкостью по 8 Кбайт. Поскольку PowerPC 603 - суперскалярный микропроцессор, он может выдавать в эти исполнительные устройства и завершать выполнение до трех команд в каждом такте. Для увеличения производительности PowerPC 603 допускает внеочередное выполнение команд. Кроме того он обеспечивает программируемые режимы снижения потребляемой мощности, которые дают разработчикам систем гибкость реализации различных технологий управления питанием.

При обработке в процессоре команды распределяются по пяти исполнительным устройствам в заданном программой порядке. Если отсутствуют зависимости по операндам, выполнение происходит немедленно. Целочисленное устройство выполняет большинство команд за один такт. Устройство плавающей точки имеет конвейерную организацию и выполняет операции с плавающей точкой как с одинарной, так и с двойной точностью. Команды условных переходов обрабатывается в устройстве переходов. Если условия перехода доступны, то решение о направлении перехода принимается немедленно, в противном случае выполнение последующих команд продолжается по предположению (спекулятивно). Команды, модифицирующие состояние регистров управления процессором, выполняются устройством системных регистров. Наконец, пересылки данных между кэш-памятью данных, с одной стороны, и регистрами общего назначения и регистрами плавающей точки, с другой стороны, обрабатываются устройством загрузки/записи.

Рис. 2. Блок-схема процессора Power PC 603

В случае промаха при обращении к кэш-памяти, обращение к основной памяти осуществляется с помощью 64-битовой высокопроизводительной шины, подобной шине микропроцессора MC88110. Для максимизации пропускной способности и, как следствие, увеличения общей производительности кэш-память взаимодействует с основной памятью главным образом посредством групповых операций, которые позволяют заполнить строку кэш-памяти за одну транзакцию.

После окончания выполнения команды в исполнительном устройстве ее результаты направляются в буфер завершения команд (completion buffer) и затем последовательно записываются в соответствующий регистровый файл по мере изъятия команд из буфера завершения. Для минимизации конфликтов по регистрам, в процессоре PowerPC 603 предусмотрены отдельные наборы из 32 целочисленных регистров общего назначения и 32 регистров плавающей точки.

В 1995 г. была выпущена улучшенная версия этого процессора под маркой PowerPC 603e. У этого кристалла производительность была увеличена. Первоначально он выпускался с тактовыми частотами 80 и 100 МГц. Данные кристаллы нашли широкое применение в качестве встраиваемых микропроцессоров. Их тактовые частоты составляют сейчас 100, 166 и 200 МГц.

Процессор, выпускаемый с соблюдением проектных норм 0,5 мкм, размещался на кристалле площадью 98 мм2 и содержал 2,8 млн транзисторов. На частоте 100 МГц он потреблял примерно 3,2 Вт. Еще одним новшеством в этом процессоре стало появление трех энергосберегающих режимов, а также устройства динамического управления энергопотреблением. При использовании проектных норм 0,35 мкм площадь кристалла уменьшается до 79 мм2.

Одновременно с PowerPC 603e был анонсирован кристалл PowerPC 602 как процессор для портативных компьютеров. Он был выполнен с учетом проектных норм 0,5 мкм. На кристалле площадью 50 мм2 размещалось до 1 млн транзисторов. Шины адреса и данных устройства были мультиплексированы. Иными словами, сначала процессор выводил на шину адрес и специальным сигналом информировал об этом все устройства, а затем по той же шине передавал данные. Доступ к памяти был организован в пакетном режиме, что делало снижение производительности процессора не столь ощутимым.

К трем основным исполнительным устройствам было добавлено еще одно - формирования адресов доступа к памяти. Тем не менее структура устройств процессора была упрощена по сравнению с PowerPC 603. Так, устройство для операций вещественной арифметики могло обрабатывать только 32-разрядные числа (в предыдущих - 64-разрядные). Количество выполняемых за один такт операций сократилось до одной, что уменьшило размер блока декодирования и упростило схему предсказания переходов. Кроме того, были исключены сложные графические и строковые операции, благодаря чему упростилось устройство формирования адресов. Оставшиеся операции пересылки были оптимизированы и выполнялись за один такт. Объемы кэш-памяти команд и данных составляли теперь по 2 Кбайт (впоследствии 4 Кбайт) каждый. Процессор был снабжен быстрым механизмом защиты памяти и имел все те же режимы энергосбережения, что и PowerPC 603.