Cosa c'è di così bello in PPC? Dev'esserci qualcosa

Con questa domanda in mente (la prima che StackExchange mi sta offrendo in questo momento tra le "Domande con titoli simili"), mi piacerebbe rubare l'idea della domanda e porla su PPC.

Cosa c'è di così straordinario? Tutti gli altri chip che ho visto - ARM, MIPS, SuperH, x86 - i numeri crunch vanno bene.

Lo sfondo di questa domanda - circa PPC, cioè - è che l'architettura PPC è utilizzata in molti chip DSP, in particolare nell'industria automobilistica. Naturalmente, questa potrebbe essere semplicemente una questione di slancio e consentire agli sviluppatori di rimanere con un'architettura che conoscono bene, inclusa la toolchain. E il software che hanno scritto fino ad ora, ovviamente.

Ma supponendo che sto iniziando di nuovo un progetto DSP, senza alcun bagaglio vecchio da portare in giro - c'è qualche vantaggio convincente dell'architettura PPC che mi convincerebbe a preferire PPC, diciamo, ARM?

Conoscendo l'efficienza energetica dei chip ARM, vorrei menzionare che il mio design sarebbe esaurito, non sulle batterie.

"Cosa c'è di così straordinario nel PowerPC?"

Esistono molti modi per rispondere a questa domanda. Non mi sorprenderebbe se ci fosse un libro sull'argomento. Risponderò nel modo più conciso e semplice possibile e lascerò i dettagli al lettore ...

Il PowerPC era un ottimo processore perché era il chip giusto, al prezzo giusto, al momento giusto. Per gran parte della sua vita è stata la CPU non Intel più veloce disponibile (che era anche comunemente disponibile). Rispetto alla CPU di oggi, il PowerPC è semplicemente OK, ma al momento era probabilmente il migliore. Ma nell'attuale mercato delle CPU, ARM è la CPU non basata su Intel dominante e il PowerPC sta svanendo rapidamente. Fatta eccezione per alcune applicazioni di nicchia, non c'è più alcun motivo per progettare un nuovo prodotto con una CPU PowerPC.

Per quanto riguarda DSP, ci sono molti altri modi per ottenere un rapido scricchiolio dei numeri che utilizzare un PowerPC. Solo poche versioni di fascia alta di PowerPC sono mai andate bene con DSP, che sarebbero quelle con le istruzioni Altivec. Ma questa è vecchia tecnologia e ci sono processori Intel e ARM che fanno altrettanto bene se non molto meglio. Ci sono anche chip DSP dedicati che sarebbero un'alternativa moderna al PowerPC per questa applicazione.

Se puoi utilizzare PCB di serie, una moderna CPU Intel può offrirti enormi quantità di potenza DSP a costi relativamente bassi. Se non puoi utilizzare un PCB standard e devi crearne uno tuo, prendi in considerazione i chip ARM o i chip DSP dedicati (o ARM con DSP dedicati al loro interno da TI). Lo dico senza conoscere la tua domanda, quindi segui questo consiglio con un enorme granello di sale.

Una volta la famiglia x86 era considerata coinvolta in un paradigma informatico che richiedeva sempre più megahertz e sempre più transistor per stare al passo con CPU RISC comparativamente semplici come PowerPC e ARM.

In breve, le CPU Intel all'epoca potevano essere considerate misurate in cicli di CPU per istruzione, mentre l'architettura più moderna e il set di istruzioni RISC dei progetti più recenti significavano che potevano misurare in istruzioni per ciclo di CPU.

Enormi quantità di denaro e risorse e l'esplorazione di numerosi vicoli ciechi alla fine consentirebbero a Intel e AMD di creare chip compatibili x86 che avvolgono la compatibilità CISC attorno a un core semplificato simile a RISC per competere con i progetti RISC a un livello che sembrava improbabile al momento.

Chiunque avesse creato una nuova piattaforma informatica all'epoca poteva vedere la scritta sul muro, l'idea comune era che la famiglia x86 fosse un vicolo cieco tecnologico, con persino Intel che metteva i suoi sforzi di ricerca in RISC all'epoca con i960 e poi con Itanium.

Nel frattempo, almeno nel caso di Apple, gran parte del vantaggio della velocità iniziale dei chip PowerPC più avanzati è stato sprecato dagli utenti che hanno dovuto eseguire la maggior parte dei software di terze parti in emulazione per un certo numero di anni.

Quando Apple ha completato la sua transizione da 68k a PowerPC, il rivoluzionario Pentium di Intel è arrivato con un rapporto prezzo / prestazioni simile e ha posto le basi per la caduta di PowerPC dalla grazia.

La semplice risposta per il moderno vantaggio dell'architettura PowerPC è il funzionamento in tempo reale. Esiste un intero mercato per le apparecchiature critiche per la sicurezza in cui anche un piccolo ritardo imprevedibile è un problema. Pensa ai freni di un'auto, ai controlli avionici di un aereo e a tutto ciò che riguarda l'industria spaziale. Un ritardo può uccidere persone o distruggere milioni di dollari di attrezzature.

Se non si utilizza un sistema operativo in tempo reale (RTOS), probabilmente questo è completamente irrilevante. Windows e la maggior parte delle versioni di Linux sono inutili per il funzionamento in tempo reale e le funzionalità del sistema operativo rovinano le capacità in tempo reale del processore.

Intel non è mai stata eccezionale sui sistemi in tempo reale e i miglioramenti delle "prestazioni" del processore nell'ultimo decennio hanno completamente abbandonato il principio. Intel esegue la gestione attiva della pianificazione nei propri processori, il che è un problema con il tempo reale e ha aggiunto l'elaborazione predittiva e altri vari miglioramenti. Per l'utente comune, questo accelera le prestazioni, ma è un problema per il funzionamento in tempo reale.

Esistono alcuni nuovi progetti ARM che stanno raggiungendo livelli accettabili di funzionamento in tempo reale, ma sono comunque prestazioni significativamente inferiori in termini di potenza di elaborazione rispetto a un PowerPC.

Fondamentalmente puoi guardare il mercato in questo modo. Potenza di elaborazione pura, vuoi Intel. Basso consumo energetico, si desidera ARM. Operazione in tempo reale, si desidera PowerPC.