MAC G3系统介绍

  在Power Macintosh G3中G3的含义是指新型PowerPC G3 CPU,或者说是第三代Power PC处理器(601是第一代,603和604系列是第二代,现在APPPLE公司已经不再用数字作为CPU的名称了)。第三代新型处理器具有最优的性能,和最新高速缓存结构。它的芯片更小,意味着这种处理器的成本更低,消耗的能源更少,散热更小。G3的小机箱设计使得它发出的热量比Power Mac9600机型更少,例如,APPLE公司已经将风扇从机箱内移到机箱外面来了。 

  第三代系统中有设计师专门为MAC OS度身定做的芯片。比较而言,第一代的POWER PC芯片仅仅是为了适应市场的需要;第二代芯片就比较小也比较更快了;而G3的芯片是第一次为了使MAC OS(操作系统)发挥更大的效力而设计的。芯片工程师用这种芯片测试了六种流行的MAC程序,以便能够找到瓶颈所在。最终的结果是如运行Mircrosoft Excel软件只要用2—3秒的时间,原来则需要用8—20秒;此外Adobe Photoshop中的部分滤镜也运行得更快。这就是为什么用兆赫来表示CPU的运行速度对于MAC G3来说已不再适用了的原因。   

  此外,对高速缓存结构的修复有助于使用了G3芯片的Power Macintosh G3机器在233赫兹或266赫兹下的运行效率优于Power MAC9600/350或6500/300型号机器的工作效率。高速缓存可以存储最近使用的数据或高速存取的处理器指令,以便CPU能够尽快的查找数据。处理器和高速缓存之间的物理距离越短,计算机运行的速度就越快。最快的缓存——一级高速缓存(L1)——直接设置在芯片内部,而Power PC G3内的缓存数目是原来的两倍:32K用作存储指令,32K用作存储数据。而多加入一组缓存还只是G3机的一个优点而已。 但是加入较多的一级缓存使得它的价格比较昂贵,并且发热太大,因此,芯片工程师们想出了另一种办法,使用二级缓存(L2)。以前二级缓存都是放在主板上并以总线速度和处理器相连,在进行存储和PCI响应时使用同一个控制器,这阻碍了它的工作效率。改进了的POWER PC芯片和高速缓存直接交流信息而不需要通过任何媒介,这使APPLE的芯片工程师们可以把二级缓存从主板上取下来直接放在处理器的旁边。 

  这个新的后置高速缓存不只从一方面提高了计算机的速度。由于高速缓存与处理器非常接近,数据传输的时间就大大地缩短了。同时因为它没有安装在主板上,所以它不会降低系统的总线速度。APPLE公司的最新设备上安装了512K的高速缓存,它的速度相当与处理器运转速度的一半,而在旧型机器中缓存的速度往往只是处理器速度的三分之一或四分之一。最后,由于高速缓存不和PCI和内存争夺控制器,使得这三者——二级缓存,内存,PCI卡都能高效地工作。POWER PC G3唯一的缺点是,它在浮点数处理方面的功能没有604强大,但这并不影响它的功能。 

总线冲突  
  新一代POWER PC芯片需要新型的主板,在Power Macintosh G3中的Gossamer就是新型的主板。这一款现代化的主板,其特征是惊人的66兆赫兹总线速度,允许PowerPC同时完成的任务更多了。主板上的一切操作都和总线响应保持同步,允许不同的组件,如PCI卡和RAM,彼此进行信息交流——用一种特别的速度。在Gossamer主板出现之前,总线速度一直被局限在50兆赫兹以内,使处理器的速度达不到它应有的速度。 POWERPC机现在的速度最高可以达到300兆赫兹,花费很长一段时间等待总线传递数据。例如,9600/350型机器的处理器的速度是总线速度50兆赫兹的七倍。如果在一个高速缓存中处理数据,CPU则以惊人的速度运作着。但当在其他的地方处理数据时——比如将一个文件保存到硬盘上——处理器就需要将它的速度降到它平时的七分之一。 

  加快总线速度是减小这一比例的必要条件,但做到这一点却并不像提高计算机的主频那么容易。当电子设备的速度被提高后,它们将散发出更多的热量。许多组件在高速运行之下,会被烤焦,还有虽然处理器运行的速度较快,而其他的组件的速度却跟不上。为了加快总线速度,APPLE公司不得不测试其余组件的速度以确保它们能够在很高地速度下运转。 Gossamer的总线速度允许处理器做更多的事情。266兆赫兹的运行的速度仅为总线速度的四倍,而233兆赫兹的芯片仅为总线速度的3.5倍。新的芯片在这种速度下运行地效率更加高效。 

内存 

  加强型处理器和加速了的总线仅仅是逻辑版的两项明显的特点,其余的组件也经历着改进。 Gossamer的新型内存控制器——Grackle 4.0——支持同步动态RAM(SDRAM)——这是一种比动态RAM(DRAM)更为廉价、速度更快的RAM。一台Gossamer Mac没有将内存直接焊接在主板上——它只是在三个内存插槽中的一个上插入一个32MB的SDRAM DIMM。 总的算起来这三个插槽一共可以容纳384MB的SDRAM(每一个128MB),但升级后的Mac计算机却可能无法封箱。每一条128MB的SIMM至少需要1.5英寸高的卡来容纳这些内存。但在逻辑版和低级版本的机器外壳间只有1.15英寸的空隙,所以目前只支持额外的192MB的SDRAM(每张卡64MB)。所幸的是,小机箱有足够的空间容纳1.5英寸的内存卡。   

扩展槽和I/O设备  
  Gossamer的逻辑版提供了三个PCI的插槽。然而第三方开发商一直在50MHZ的速度下测试PCI卡的,当然是因为只能得到这样的速度。这样的PCI卡可能在用66MHZ的速度运行时会出现失灵的可能。在将这些旧的PCI卡插到新的主板上之前请试图和生产商核对是否有新的驱动器,能够改善这些PCI卡的性能。在Mac机后部控制计算机所有端口的芯片——“Heathrow”MacI/O ASIC——也同时被升级了。ASIC控制了所有进出Mac的数据。基本上讲,每一端口的控制电路——ADB,两个串行端口,SCSI-2,显示器,和10BaseT的以太网——都被连接到一个芯片上。ASIC是CHRP说明的扩充,而CHRP是以太网所不允许使用的。 

视频   
  APPLE公司在Mac6500机型中开始使用ATI技术的视频芯片。Rage II芯片的转动速度提高了,每秒可以捕获30帧320-x-240视频图象,和足够的3D加速。Gossamer板使用ATI的RageII+型芯片,它提供了对图象边缘的再现进行改善的功能,而且添加了为MPGE2格式的解码(用于DVD)提供了动态补偿。在主板上有一块2MB的同步图象RAM(SGRAM),它使计算机能够以832-x-624-像素的分辨率产生几百万的颜色。Gossamer还提供了一个插槽用于在SO-DIMM上添加2MB或4MB的SGRAM。6MB的SGRAM可以以1024*768分辨率产生数百万的颜色。最新的技术使得4MB的SGRAM SO-DIMM卡只要$91,建议您到当地的经销商去问询更理想的价格。RageII+型芯片还提供了每秒10兆像素的多边形填充速率。它能够和基于新型Rage Pro芯片上的TechWorks的Power3D卡和ATI的XclaimVR卡相比,它们的速率为每秒45兆像素的填充速率。

多重个性化 

  在以上这些突出的优点的照耀下,音频I/O,调制解调器接口,和视频电路好象并不怎么明显。APPLE公司将这些部件从主板上分离出来,安置在“个性”卡上,这使得APPLE公司在为不同市场构建不同的机器时有了更多的灵活性。Power Mac G3自带了两张卡,一张是标准卡——“whisper”——有音频输入输出和一个调制解调器接口(在其内部并不一定要有调制解调器)。AV型卡——“wing”——在8600机上增加了24位的视频I/O,还为处理数字音频添加了一个DAV(数字音频视频)接口。AV个性卡是作为服务的一部分出售的,所以可以想象得到它可能会被拥有标准卡的机器替换掉,但这还没有被测试过。与前几年的插槽不同——PDS,举例来说——不是所谓的第三方开发的;到目前为止,在任何情况下,它仅为APPLE公司自己使用。个性化的插卡允许APPLE公司为不同的市场需求构建不同的机器,而不必每次都重新改变主板的设计。不过,APPLE公司将这种卡设计成这个样子还有另一个原因。在逻辑板上没有电路,APPLE公司可以使用PC世界的Mini-ATX的大小规范——这样能够减少大约30%的开支。通常,从标准面版上只能够切割成两块主板。但从相同的面板上可以切割四块Mini ATX板的大小,可以减少许多浪费。

机箱
  内在的部件并不是APPLE公司唯一改变的内容。新的机箱设计使加入内存,PCI卡,或额外存储单元易如反掌。PowerPC G3的低版本外形轮廓使用的是Power Mac7300的“外伸架”。只要握住插件的前部,按下两个按钮,一拖就可以了,非常简单。能源的提供和驱动设备伸出的支架——使得很容易即可找到RAM和PCI插槽。较小的主板尺寸是另一个好处,允许硬盘驱动器放在机器的底端的后部,可以空出地方来安装另一个ZIP驱动器。8600 和9600都有令人害怕的入口。K2塔式机箱设计,只要你按下那个时髦的绿色按钮机箱门就会自己弹开。PowerPC G3的小机箱设计,代号为K1,减小了机箱的体积并且把风扇从门的一侧移开。它不会发出很大的热量,所以不需要制冷。

灵活性
  PowerPC的最大特点就是灵活性。它的主板可以根据不同的需要插入不同的个性卡,不受目前市面上的三种构建形式的限制。Gossamer还可以在83MHZ的总线速度下运行,而不只局限于233MHZ或266MHZ的处理器速度。与APPLE公司以前的处理器卡不同,PowerPC G3芯片和它的高速缓存经由零压力插入结构(ZIF)直接和主板相连接。这意味着可以很容易移走处理器。APPLE公司对于机器的不可升级性表示得非常谨慎。根据法规,升级意味着公司有义务提供升级的服务。一项聪明的跳线设计明确的传递给处理器这样的信息:处理器和总线的速度如何。跳线装置由一块连接片保护着,警告你避免发生跳线的现象。 

G3给你飞翔的翅膀  
  APPLE公司打算用工业标准来制造内存,图形芯片和主板尺寸,这极大地减少了价格和提高了制造灵活性。标准尺寸的主板使工厂能够在全世界生产他们的机器,使APPLE公司可以尽快地响应世界的需要。

[时间:2000-08-15  作者:必胜网  来源:必胜印刷专业网]

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