PowerPC: работы продолжаются.

Обзор ПК на базе PowerPC под управлением Windows NT

(С) СК Пресс 3/96
PC Magazine, October 24, 1995, p.185

PowerPC: работы продолжаются

Джим Симур

Системы PowerPC, работающие под управлением Windows NT, наконец стали реальностью, однако их перспективы по-прежнему остаются неясными. Они не обладают заметным превосходством в производительности или цене по сравнению с ПК на базе микропроцессоров Pentium, а разработанные специально для них программы все еще редки. PC Labs анализируют машины, которые, как ожидалось, должны были привести к переоценке ценностей в компьютерном мире.

О PowerPC, вы разбиваете наши сердца! Вы так много обещали, мы так много ожидали от вас... а так мало вышло из этих грандиозных идей. Уже около двух лет мир следит за рынком PowerPC. Пришло, наконец, врем провести испытания этого нового самостоятельного класса сверхпроизводительных и доступных по ценам машин, чтобы оценить, насколько они продвинулись в своем развитии. И мы начали подбирать машины для испытаний.

И, как оказалось, без заметного успеха. Несмотря на заявления компаний Austin/IPC Technologies, Canon Computer Corp., IBM и Motorola, а также фирмы FirePower, основанной группой инженеров по аппаратным средствам бывшей фирмы NeXT для производства системных плат PowerPC для изготовителей клонов, когда подошло время включить питание и выполнить лабораторные тесты на быстродействие, у нас в лаборатории PC Magazine Labs оказалось всего два компьютера PowerPC, способных работать под управлением Microsoft Windows NT Workstation 3.51. Одним из них был Power Series 850 фирмы IBM, вторым - PowerStack DT604-133NTW фирмы Motorola. Для сравнения в состав тестируемой группы мы включили также Apple Power Mac 9500/132, работающий с операционной системой Apple System 7.5.2. (В журнале PC Magazine/Russian Edition, 11/95 в разделе "На первый взгляд" мы анализировали также систему PowerPC фирмы Austin и блокнотный компьютер PowerPC фирмы Canon.)

Во всех трех тестируемых нами системах используетс самый последний наиболее быстрый микропроцессор семейства PowerPC - 133-МГц PowerPC 604. (Сравнение с другими микропроцессорами семейства PowerPC приведено во врезке "Родословное дерево семейства микропроцессоров PowerPC".) Для сравнения с другими типами машин мы выполнили наши тесты производительности также на компьютере MediaStar 5133 фирмы Tangent Computer, в котором использован 133-МГц вариант микропроцессора Pentium. Во всех четырех машинах была установлена память емкостью 64 Мбайт; несколько тестов мы выполнили также на системах PowerPC с 32 Мбайт памяти, однако обнаружили, что системы PowerPC требуют больших ресурсов памяти, и поэтому в качестве реалистической базовой конфигурации рекомендуем использовать 64 Мбайт.

Другие поставщики PowerPC уклонились от участия в испытаниях или потому, что их системы полностью не были готовы к испытаниям, или по причине перехода на другие изделия, например к вариантам систем с более быстрыми процессорами и т.п.

Несмотря на малое количество обнаруженных нами машин, на задержки и упущенные благоприятные возможности, машины PowerPC все же могут сыграть определенную роль на рынке персональных компьютеров. Рассказ о том, как и почему революция PowerPC все еще не свершилась, почти столь же интересен, как и подобный рассказ, в случае если бы эта новая разработка процессора оправдала громкие обещания. Кроме того, мы многое узнали из сравнительного анализа этих трех машин и сопоставления их производительности с производительностью существующих машин Pentium.

Бремя больших обещаний

С момента объявления в 1991 г. о начале разработки совместными усилиями фирм Apple, IBM и Motorola нового семейства микропроцессоров PowerPC пользователи, покупатели и специалисты в области ПК предвкушали, когда наступит конец гегемонии Intel на рынке персональных компьютеров.

Микросхемы PowerPC должны были стать высшим достижением применения RISC-архитектуры. Учитывая, что в настоящее время лидирующее положение на рынке RISC-микропроцессоров занимают несколько устаревшие микросхемы PA-RISC фирмы Hewlett-Packard, R4x00 фирмы MIPS и SPARC фирмы Sun Microsystems и новые, но недостаточно испытанные кристаллы Alpha RISC фирмы Digital Equipment, PowerPC должен был легко достигнуть успеха. Ожидалось, что микросхемы PowerPC будут меньше по размеру, выделять меньше тепла и обладать более высоким быстродействием, несмотря на обычные физические ограничения кремниевой технологии, при этом их цена будет вдвое меньше цены сравнимых кристаллов Intel. Поддерживаемые совместными усилиями фирм Apple, IBM и Motorola в области производства и маркетинга, как они могли не оправдать надежд?

Нам обещали, что на основе процессоров PowerPC вскоре будут созданы совершенно новые компьютеры фирм Apple и IBM, которые придадут новые силы отживающим свой век семействам машин этих фирм. И, поскольку Apple и IBM договорились о создании единой аппаратной эталонной платформы (CHRP - Common Hardware References Platform), на которой можно выполнять любые программы PowerPC, другие фирмы должны были быстро подключиться к производству полностью совместимых машин PowerPC с ценами даже ниже, чем у компаний Apple и IBM.

Хотя единая платформа еще не стала реальностью, иде заключалась в том, что когда-нибудь связи между собственными фирменными аппаратными и программными средствами будут в значительной степени разорваны; вы сможете работать под управлением операционной системы Apple Macintosh System и ее модуля Finder (и выполнять все сопутствующие прикладные программы) на машине IBM PowerPC, а в операционной системе IBM OS/2 (выполн все прикладные программы для этой машины) на ПК Apple Macintosh. Когда Motorola объявила, что она работает над переносом новой версии Microsoft Windows NT на платформу PowerPC, списки пожеланий покупателей казались исчерпанными.

Что еще могли пожелать профессиональные пользователи, нуждающиеся в высокой производительности компьютера, или корпоративные покупатели ПК, дл которых важно отношение цена/производительность? Это должно было привести к беспроигрышной ситуации дл всех, за исключением, конечно, бедной фирмы Intel, дл которой лидирующее положение микропроцессоров x86, продолжавшееся более десяти лет, должно было вскоре закончиться.

Игры Apple?

Сейчас, 48 месяцев спустя, произошла удивительна вещь: архитектура x86 фирмы Intel, реализованная в виде микропроцессоров 486 и Pentium, а также Pentium Pro, занимает еще более доминирующее положение, чем раньше.

Коммерческий центр разработок Somerset Design Center (г. Остин), образованный фирмами Apple, IBM и Motorola, хорошо выполнил свою работу; несколько вариантов микропроцессоров PowerPC в настоящее время поставляютс в достаточных количествах. Первая разработка, PowerPC 601 (по общему признанию представляющая собой переработанный вариант уже выпускавшегос микропроцессора IBM RISC), была выполнена в рекордно короткий срок, и это помогло фирме Apple поднять на ноги семейство Power Macintosh. Вскоре были завершены разработки PowerPC 603, 603e и 604; а в ближайшее врем их число пополнят микросхемы 602, 620 и 630.

Но, несмотря на наличие сегодня разнообразных микропроцессоров семейства PowerPC, найти действительно пригодный для продажи компьютер на базе PowerPC помимо Apple Power Mac было нелегким делом. Apple поставила фирму IBM в затруднительное положение, выбросив на рынок свои машины Power Mac за год до начала поставок Голубого Гиганта. Хотя версии новых компьютеров PowerBooks, использующих микросхемы PowerPC, в настоящее время лишь начинают поставляться, фирма Apple проделала грандиозную работу по замене в большинстве своих настольных компьютеров устаревших микропроцессоров серии 68000 фирмы Motorola на микропроцессоры семейства PowerPC.

В результате этого перехода фирма Apple выиграла некоторое время, хотя в целом продолжает терять свое влияние на рынке ПК. Apple сохраняет очень сильные позиции в образовательном и графическом/издательском секторах рынка, а ее раннее и активное внедрение микропроцессоров PowerPC, возможно, поможет ей сохранить свою долю в этих сферах и в будущем.

Так что же случилось с IBM, самым крупным, заметным и наиболее важным участником триумвирата по программе PowerPC? Где же машины этой фирмы? И где обещанные быстрые и дешевые клоны PowerPC?

Опоздав на встречу

IBM упустила свой шанс захватить лидерство на раннем рынке PowerPC из-за внутренних противоречий, а также из-за удивительно долгой неразберихи, в чем состоит будущее компании - в производстве аппаратных средств PC или в разработке операционных систем для них.

Хотя, по утверждениям блестящего генерального управляющего отделением Power Personal Systems фирмы IBM г-на Нобуо Мии, у фирмы были разработки, готовые к производству осенью 1994 г., отделение Personal Software Products фирмы IBM не имело еще законченной системы OS/2 для процессора PowerPC. Безусловно, имелась система AIX, хорошо зарекомендовавший себ вариант операционной системы UNIX фирмы IBM, котора успешно работала на серверах RS/6000 и рабочих станциях на базе PowerPC, поставляемых с 1993 г. Но то, что AIX хорошо приспособлена для рабочих станций, еще не означает, что ее выбор будет удачным для выполнени широкого круга прикладных программ делового назначения. В программах IBM эта роль отводилась OS/2.

Честь IBM была поставлена на карту, управляющие разработками программных средств IBM доказывали, что компьютеры PowerPC не могут поставляться на рынок без установленной в них системы OS/2. Единственной альтернативой, отличной от операционной системы UNIX, была (вздрогните) Windows NT от внушающей страх фирмы Microsoft. Разумеется, IBM не могла начать поставки на рынок своих разрекламированных новых компьютеров, которые работали бы только под управлением операционной системы Microsoft. Кроме того, они полагали, что до завершения OS/2 для PowerPC оставалось всего несколько месяцев.

Год спустя OS/2 для PowerPC все еще не реализована. Наказавшая себя IBM, уступая давлению сверху выпустить на рынок разработки PowerPC, прежде чем они устареют, наконец показала на выставке PC EXPO в Нью-Йорке в июне 1995 г. свои новые настольные и блокнотные системы PowerPC, которые работали под управлением Windows NT. Поставки OS/2 для PowerPC в виде версии Warp Connect планируется начать где-то зимой.

Готовы ли PowerPC реально заявить о себе?

Помня об этой печальной истории, мы подошли к настоящему анализу с рядом вопросов. Действительно ли компьютеры PowerPC готовы громко заявить о себе? Обеспечивают ли они обещанный большой выигрыш в производительности? Насколько выгодным можно считать их приобретение? И наконец, возможно, самое важное, как обстоят дела с программным обеспечением для них? Или в целом, обладают ли машины PowerPC обещанными неотразимыми преимуществами по сравнению с системами на базе x86?

Windows NT представляет собой превосходную операционную систему, завоевавшую в настоящее врем популярность среди менеджеров корпоративных ПК и пользователей, нуждающихся в большой вычислительной мощности. Многие из таких пользователей решили отказаться от Microsoft Windows 95 и воспользоватьс богатыми ресурсами, средствами безопасности и относительной завершенностью Windows NT, несмотря на ее устаревший интерфейс пользователя. Однако люди покупают компьютер не ради операционной системы, а дл выполнения прикладных программ. Windows NT в системах на базе процессоров Intel, способна хорошо справлятьс с большинством прикладных программ для DOS, Windows 3.1 и Windows 95, а какие прикладные программы доступны дл машин PowerPC, в которых установлена Windows NT?

На этот вопрос по крайней мере легко ответить, хот ответ будет обескураживающим: таких программ очень мало. Существуют Microsoft Excel и Microsoft Word да еще небольшое число специализированных программ дл редактирования изображений: Adobe Photoshop, Elastic Reality фирмы Avid Technology, Canvas фирмы Deneba и PhotoMorph фирмы North Coast Software. На сегодня это все. (Со стороны Mac большинство разработчиков программных средств давно уже перенесли свои изделия на машины Power Mac на базе PowerPC фирмы Apple; однако эти прикладные программы не совместимы с машинами семейства PC на базе PowerPC.)

Безусловно, с помощью встроенного эмулятора в Windows NT для PowerPC вы сможете выполнить многие другие разработанные для x86 прикладные программы, но зачем переплачивать не менее 5000 долл. за машину, производительность которой в лучшем случае соизмерима с производительностью компьютеров класса 486, и при этом подвергаться риску не получить совместимости?

По одной этой причине мы бы не стали сегодн покупать компьютеры PowerPC. Изобилие прикладных программ, которые выполняются аппаратурой на базе микропроцессоров Intel x86 под управлением Windows 3.1, Microsoft Windows for Workgroups и Windows 95, а теперь часто и под управлением Windows NT, может удовлетворить потребности практически любого пользователя. В конце 1995 г. и начале 1996 г. появится больше прикладных программ для Windows NT/PowerPC, но зачем играть в рулетку?

Зачем, особенно если учесть, что испытанные нами машины PowerPC стоили дороже аналогичных машин, использующих микропроцессоры Intel Pentium, и при этом часто не могли даже сравниться по производительности с машинами Pentium?

Показатели цена/производительность

Даже изготовители PowerPC признают, что намерени снизить цены машин PowerPC ниже цен на машины Intel PC безнадежны, по крайней мере в настоящее время. Компьютеры на базе Pentium аналогичной конфигурации на 35 - 50% дешевле компьютеров PowerPC. (Испытанный нами компьютер Power Macintosh продается по цене 9400 долл., цена системы IBM PowerPC составляет 9392 долл., а системы Motorola PowerPC, которую трудно найти в открытой продаже, - 6499 долл. Цена компьютера MediaStar 5133 фирмы Tangent в аналогичной комплектации для наших испытаний составляет 5295 долл.)

Частично это объясняется тем, что в данный момент 133-МГц процессор PowerPC 604 продается несколько дороже, чем 133-МГц Pentium. Но основная причина столь высокой цены - недостаточные объемы продаж, которые являются определяющим фактором при назначении цен на персональные компьютеры. Возможно, с увеличением объемов продаж цены на компьютеры PowerPC опустятся до более конкурентоспособных уровней. Но даже если учесть компьютеры Macintosh и клоны Mac, мы считаем невероятным, что объемы продаж систем PowerPC когда-либо в будущем приблизятся, не говоря уже о превосходстве, объемы продаж систем x86.

Intel также может влиять на игру цен: при значительных прибылях и опыте агрессивной ценовой политики, когда контролируемая фирмой сфера подвергается опасности, Intel сможет и будет устанавливать такие цены на процессоры x86, которые позволят противостоять микропроцессорам PowerPC и склонить весы в свою пользу.

Заявления консорциума Apple/IBM/Motorola относительно чистой производительности машин PowerPC еще более противоречивы, чем намерения в области цен. Группа по разработке PowerPC постоянно публиковала оценки производительности этих микропроцессоров, которые показывают, что она примерно вдвое выше, чем производительность кристаллов Intel. Однако оценки, полученные на лабораторных тестах SPECmark92, в состав которых входят SPECint92 и SPECfp92, говорят о значительно большей близости производительности этих двух семейств микропроцессоров. Так, например, дл машины на базе 100-МГц PowerPC 603e значение показател в тесте SPECint92 составляет 120, а в SPECfp92 - 105, в то время как для сравнимой системы на базе 100-МГц Pentium значение показателя в тесте SPECint92 составило 100, а в SPECfp92 - 80. Испытанные нами машины фирм IBM и Motorola с 133-МГц микропроцессорами PowerPC 604 показали одинаковые оценки в тестах SPECint92 и SPECfp92, равные 200, а их ближайший соперник - 133-МГц система Pentium - достигла результата 155 при выполнении теста SPECint92 и результата 116 в тесте SPECfp92.

Более того, лабораторные тесты SPEC, основанные на очень коротких синтетических программах, допускающих значительную оптимизацию, не могут в общем случае достаточно хорошо предсказывать производительность при выполнении реальных прикладных программ.

Во время наших сравнительных испытаний систем PowerPC и машин Pentium с использованием реальных прикладных программ ограниченного применения результаты были еще более разнородными.

По числам...

При выполнении типичных прикладных программ автоматизации конторских работ, например, машины PowerPC не могли обеспечить даже такого скромного увеличения производительности по сравнению с машинами Pentium, которое мы наблюдали на широко известных лабораторных тестах SPECmark92. Сравнивая результаты выполнения одинаковых прикладных программ на машинах PowerPC и MediaStar 5133 на базе Pentium (все машины работали под управлением Windows NT Workstation 3.51), мы обнаружили, что обе наши прикладные программы автоматизации конторских работ - Excel и Word - Pentium-компьютер завершал несколько быстрее, а иногда и значительно быстрее.

Так, например, наш сценарный тест Scripted Word завершился за 29 с на машине MediaStar 5133, но его выполнение заняло 42 с на IBM PowerSeries 850, 45 с на Motorola PowerStack и чудовищно долгие 2 мин 16 с на машине Power Mac 9500.

Наш сценарный тест Scripted Excel был выполнен за 34 с на компьютере MediaStar 5133 под управлением Windows NT, но для его завершения потребовалось 46 и 47 c на машинах IBM и Motorola соответственно и 2 мин 14 с на машине Power Mac 9500.

Не слишком воодушевляет, особенно если учесть преимущество в цене машины Pentium. (Заметьте, что частично, но далеко не полностью разница в цене определяется различием аппаратных средств, особенно размером монитора.)

Но вот новость еще хуже. Наш тест проверки орфографии Word Spell-Check так быстро завершился на машине MediaStar 5133, что его длительность было сложно измерить из-за фоновых операций. На компьютере IBM PowerSeries 850 выполнение этого же теста Word Spell-Check заняло 15 с; на машине Motorola PowerStack - 20 с и на Power Mac 9500 он потребовал бесконечных 1 мин 3 с.

Причина столь огромных различий в скорости выполнения состоит не только в особенностях аппаратуры. Различия в результатах выполнения тестов, в основу которых положены прикладные программы, в значительной мере определяются тем, насколько оптимизированы эти прикладные программы для конкретной платформы. Более простыми словами: если вы хотите пользоватьс прикладными программами автоматизации работ фирмы Microsoft, как, например, Microsoft Office (в которых широко применяются специальные приемы для выполнения на x86), вам следует держаться подальше от машин PowerPC, по крайней мере сегодня. С другой стороны, выполнение смешанных операций над целыми числами и числами с плавающей точкой в рамках прикладной программы также сказывается на производительности. И если вы хотите выполнять графические прикладные программы, как, например, пакеты САПР или редактирования изображений, то компьютеры PowerPC могут оказаться вполне стоящими для вас - если только вы сможете найти нужный вам пакет для PowerPC, работающей под управлением Windows NT. (Более подробное описание результатов выполнения тестов и вопросов оптимизации приведено в разделе "Что означают числа".)

Длительности выполнения процедур в использованных нами для целей сравнения программах редактировани изображений делают очевидными преимущества PowerPC. При выполнении этих сложнейших графических программ, где для создания некоторых эффектов широко используютс арифметические операции с плавающей точкой и поэтому могут использоваться преимущества более высокой скорости таких операций в процессорах PowerPC, мы выявили различия, позволяющие машинам PowerPC предстать в более выгодном свете. Но заметим еще раз, что это объясняется не просто способностью интенсивной обработки чисел, а тем, каким способом они обрабатываются.

Машины PowerPC при выполнении теста градиентной раскраски Canvas Gradient Fill, широко использующего целочисленные операции, оказались вдвое быстрее по сравнению с системами Pentium. Так, например, тест Elastic Reality Morph завершился заметно быстрее на двух системах, работающих под управлением Windows NT, чем на системах Power Macintosh или Pentium.

Еще больше сбивает с толку обнаруженная нами аномальная ситуация с выполнением теста PhotoMorph - прикладной программы, в которой для реализации многих функций вместо операций с плавающей точкой используютс целочисленные арифметические операции; этот тест выполнялся на машинах PowerPC быстрее, чем на Pentium. Все эти тесты подчеркивают некорректность прямых сравнений различных платформ по результатам выполнени прикладных программ.

...Но каким числам?

Хотя результаты этих тестов достаточно беспристрастны и реалистичны (пока вы не напишете собственных прикладных программ, ваши возможности ограничены коммерческими готовыми прикладными пакетами и той производительностью, которую они позволяют получить), однако их непосредственное сравнение не столь просто, как может показаться на первый взгляд.

Дело в том, что программы с одинаковыми названиями, но предназначенные для разных платформ могут оказатьс совершенно непохожими. Несмотря на то что в прикладных программах могут быть использованы некоторые общие фрагменты программного кода (но не весь код полностью), на производительность оказывает огромное влияние степень подгонки этой программы под конкретное сочетание операционной системы и аппаратной платформы. Так, например, несмотря на доминирующее положение Microsoft Excel и Word на рынке текстовых процессоров и электронных таблиц для Macintosh, обе эти программы не так хорошо приспособлены для машин Mac (обеих моделей - более старой 680x0 Mac и новой Power Mac, в том числе и участвующей в наших испытаниях Power Mac 9500), как дл компьютеров x86, работающих в среде Windows.

Таким образом, если программа с одним и тем же названием, как, например Canvas, используется в наших тестах на всех машинах, наблюдаемые расхождения в производительности могут быть в равной степени вызваны как различиями в программах, так и в аппаратуре.

У нас всех в этом смысле очень небольшой выбор. Мы можем использовать только имеющиеся прикладные программы, и если версии найденных нами прикладных программ для значительно более широкого и более прибыльного рынка x86/Windows оказываются более совершенными по сравнению с версиями дл PowerPC/Windows NT и Power Mac/System 7.5.2, то выявленные при наших сравнениях различия весьма ощутимы.

Поэтому также весьма полезны не зависящие от прикладных программ измерения, как, например, лабораторные тесты SPECmark92, поскольку они позволяют отделить производительность собственно аппаратуры от производительности программно-аппаратной среды. Но результаты лабораторных тестов SPECmark92 никому не могут дать реальной картины о соотношении цены/производительности для принятия решения о покупке, за исключением программистов, осуществляющих разработку программ для платформ PowerPC.

Наконец, для тех, кто заинтересуется работой версий x86 этих прикладных программ под управлением Windows 95, мы повторили наши тесты на машине MediaStar 5133 фирмы Tangent, которая работала с версией Windows 95, входящей в комплект поставки и установленной вместо Windows NT. Выполнение макрокоманд Excel и Word в среде Windows 95 занимало на несколько секунд больше, чем при работе с Windows NT. Большинство тестов с значительным объемом графических операций также выполнялось несколько дольше под управлением Windows 95.

Настройка и доводка

С нашей стороны было бы упущением не упомянуть о ряде других вызывающих беспокойство проблем, которые мы обнаружили в процессе испытаний машин PowerPC в среде Windows NT. Так, например, обеим машинам для достижени приемлемой производительности требовалась огромна емкость ОЗУ, даже с учетом обычных больших затрат памяти для Windows NT. В качестве стандартной емкости ОЗУ для испытаний мы остановились на 64 Мбайт; выяснилось, что 32-Мбайт память недостаточна дл Windows NT и даже одной прикладной программы, особенно в случае графической программы с большими потребностями в памяти. При емкости памяти 32 Мбайт производительность машин PowerPC существенно, а иногда и безнадежно снижалась, так как в компьютере происходила непрерывный обмен страницами между оперативной памятью и диском. Так, например, тест вращения Canvas Rotation (на диаграммах не показан) на машине Motorola PowerStack с ОЗУ емкостью 64 Мбайт завершался за 9 с, а в конфигурации с ОЗУ емкостью 32 Мбайт - только за 30 с.

Конечно, увеличение емкости памяти всегда рекомендуется для повышения производительности при работе с любой версией Windows; мы и раньше сталкивались с большими потребностями в памяти машин, работающих под управлением Windows NT. Но микропроцессоры PowerPC подняли ставку еще выше, с легкостью удвоив минимальный уровень памяти, необходимый для эффективной работы (который вчетверо превышает емкость ОЗУ, требуемую для работы типичных настольных компьютеров под управлением Windows 3.1 или Windows 95). При цене ОЗУ около 40 долл. за мегабайт эта дополнительная память в значительной степени является причиной дороговизны машин.

Кроме того, у систем PowerPC было больше "причуд", чем у обычных машин x86, с которыми мы сталкивались в PC Labs за последние несколько лет. В них происходили неожиданные блокировки, терялось управление мышью и возникали другие проблемы, более характерные дл подготовительных стадий разработки, чем для готовых к работе промышленных изделий. Мы не смогли локализовать причины этих проблем на уровне компонентов, к тому же ситуации не всегда были воспроизводимыми, но основной вывод очевиден: у машин PowerPC все еще продолжают "прорезываться зубы" и от них нельзя ожидать безупречной работы.

Нельзя сказать, что аналогичные проблемы незнакомы компьютерам PC - наиболее дурной славой в мире x86/Windows, по-видимому, пользуются графические драйверы с большим числом ошибок, - но наш опыт работы с двумя протестированными машинами PowerPC говорит о том, что покупатели этого поколения компьютеров PowerPC могут столкнуться с постоянными проблемами, которые не поддаются простому разрешению.

Трудная дорога впереди

Каковы же перспективы компьютеров PowerPC, если сегодня они не обеспечивают стабильной работы, для них не создано достаточного числа программ, их цены выше, а производительность ниже (или лишь незначительно выше), чем у широко распространенных машин Pentium?

Положение представляется трудным, но не безнадежным. Несмотря на поздний выход на рынок и недостаточную конкурентоспособность, компьютеры PowerPC все же могут отобрать часть рынка у машин на базе микропроцессоров Intel. В июне на выставке PC EXPO фирма IBM продемонстрировала ряд новых замечательных машин PowerPC. Группа этих машин охватывали как настольные, так и портативные компьютеры, причем портативные, использующие микропроцессор 603e, производили наиболее сильное впечатление. Некоторые модели блокнотных компьютеров были даже оснащены встроенными видеокамерами для проведения видеоконференций. По утверждениям фирмы IBM, пользователи смогут стать участниками видеоконференций, пользуясь и обычными линиями POTS (plain old telephone service - простые старые телефонные службы), хотя, несомненно, более быстродействующие сеть ISDN и цифровой телефонный канал T1 обеспечат более высокое качество и менее прерывистое воспроизведение изображений большего размера.

Кроме того, IBM продемонстрировала ряд новых изумительных программ для этих анонсированных новых машин PowerPC, поставки которых, однако, еще не начались. IBM утверждает, что ее новый "сенсорный" программный комплекс устраняет необходимость в дополнительных аппаратных средствах для выполнени функций распознавания речи, высококачественного воспроизведения звука и полного видеовоспроизведени движения. Применение преобразования речи в текст (ввод под диктовку) с использованием великолепной фирменной технологии VoiceType позволит профессиональным бизнесменам диктовать текст непосредственно в свой блокнотный компьютер, хотя для такой диктовки, пока еще требующей произнесения слов по отдельности, необходимо терпение. IBM обещает также высококачественный программный декодер MPEG, который может использоватьс для воспроизведения аудио/видеофайлов.

IBM обещает также поставить для этих машин PowerPC первую итерацию интеллектуального программного средства, учитывающего человеческий опыт (human-centered experience). Кроме того, дл покупателей она обещает бесплатный компакт-диск с другими привлекательными средствами, в том числе с доской для проведения видеоконференций. Поставки блокнотных компьютеров IBM PowerPC серии Think Pad 800 планируется начать осенью 1996 года.

Другие поставщики также работают над созданием совершенно новых систем PowerPC. В разделе "На первый взгляд" журнала PC Magazine/Russian Edition, 11/95 мы рассматривали блокнотный компьютер Power Notebook фирмы Canon, построенный на основе 100-МГц микропроцессора PowerPC 603e, который внешне напоминает IBM ThinkPad 755CD. Но, несмотря на всю свою привлекательность, этот блокнотный компьютер столкнется с жестокой конкуренцией со стороны множества новых ожидаемых 75-, 90- и 120-МГц блокнотных компьютеров Pentium, предоставляющих более широкий выбор программных средств и, возможно, будут дешевле.

FirePower - группа инженеров бывшей фирмы NeXT, которая стала заниматься разработкой аппаратных клонов PowerPC и помогла фирмам Apple и IBM создать прототип машины PReP (Power PC Rexerence Platform - эталонна платформа PowerPC) - готовится начать производство полных клонов PowerPC для независимых поставщиков, которые заинтересованы в выходе на рынок машин PowerPC без использования собственных производственных ресурсов. Таким образом, мы наконец увидим некоторые из новейших клонов, о которых столько слышали.

Будущее

Партнеры по созданию PowerPC пока еще могут изменить репутацию "слишком мало, слишком поздно", которую приобрело семейство этих микропроцессоров, превратив их в мощное орудие для атаки на крепость Intel. Но заказчикам нужно дважды подумать, прежде чем добровольно вступать в эту войну. Мы бы сказали, что в настоящий момент в отношении PowerPC лучше занять выжидательную позицию.

PowerPC против Pentium: основные моменты

Джон Клаймен

Соблазнительно звучат обещания создателей PowerPC: альтернатива архитектуре x86, котора обеспечивает более высокую производительность, имеет меньшую цену и при этом сохраняет совместимость со всем существующим программным обеспечением. Эти обещания, исходящие от компаний с репутацией Apple, IBM и Motorola, представляются совершенно неотразимыми. Однако самый трудный вопрос состоит в том, оправдают ли PowerPC эти ожидания?

Давайте проанализируем некоторые утверждения, которые делаются относительно PowerPC, и посмотрим, насколько они обоснованны.

Первое утверждение: PowerPC быстрее систем Pentium. Задача определения, какая из различных вычислительных платформ быстрее, очень сложна, так как практически невозможно отделить аппаратуру от реализуемых на ней программ. Результаты наших тестов на производительность показывают, что, хотя при некоторых обстоятельствах машины на базе микропроцессора PowerPC и могут превзойти по производительности системы Pentium, определяющее влияние оказывает оптимизация программного обеспечения. Так, например, комплекс прикладных программ Microsoft Office в значительно большей степени оптимизирован для платформы x86, чем дл PowerPC, работающей под управлением Microsoft Windows NT или Power Macintosh; и это приводит к огромной разнице в производительности. Приведем лишь один пример. Проверка орфографии, котора выполняется практически мгновенно редактором Microsoft Word на машинах Pentium, занимала на PowerPC целую минуту не потому, что аппаратура PC обладает более высоким быстродействием, а потому, что Microsoft составляла программы проверки орфографии отдельно для каждого типа этих систем.

Эта ситуация может измениться, если PowerPC получат более широкое распространение и разработчики программного обеспечения займутся оптимизацией производительности для систем PowerPC. Но до тех пор, пока семейство x86 будет занимать доминирующее положение на рынке компьютеров, мы полагаем, что поставщики не будут уделять большого внимани оптимизации производительности версий своих программ, предназначенных для PowerPC, а это может свести на нет любые потенциальные преимущества от применения аппаратных средств на базе PowerPC.

Второе утверждение: PowerPC дешевле систем Pentium. 133-МГц микропроцессор PowerPC 604 изготавливается на кристалле меньшей площади, чем 133-МГц процессор Pentium, а это означает, что их производство будет дешевле. Вследствие агрессивной ценовой политики фирмы Intel эти ожидания не нашли отражения в открыто приводимых ценах на эти два типа процессоров (756 долл. для PowerPC и 694 долл. дл Pentium при размере партии 1000 шт.). Мы полагаем также, что как покупателя ПК вас интересует не столько цена процессора, сколько цена готовой системы. Здесь компьютеры на базе процессора x86 с ценами предметов широкого потребления обладают неоспоримыми преимуществами - значительна конкуренция привела к тому, что реальная рознична цена на систему Pentium/133 в полной комплектации опустилась значительно ниже 4 тыс. долл. Машина Pentium, используемая в этом обзоре для сравнения, имеет ОЗУ емкостью 64 Мбайт и продается по цене 5295 долл. в отличие от испытанных нами систем PowerPC, цены на которые составляют от 7 тыс. до почти 10 тыс. долл.

Третье утверждение: на PowerPC могут выполнятьс все имевшиеся у вас ранее программы. Это так, но с одним замечанием. Обе операционные системы - Winfows NT и Apple System 7.5.2 для Power Macintosh- содержат встроенные эмуляторы, которые позволяют выполнять программы, не предназначенные для работы на PowerPC. Хотя эмуляторы стали лучше, они по-прежнему достаточно медленны; их применение допустимо только для редко выполняемых прикладных программ. (Подумайте, если эмулятор даже способен выполнять ваши программы столь же быстро, как компьютер с процессором 486DX2, то стоит ли платить дополнительно около 5 тыс. долл. за систему с тем же уровнем производительности?) Кроме того, помните, что системы PowerPC могут быть несовместимыми с нужными вам операционными системами. Они полностью не обеспечивают возможность работы Microsoft Windows 3.1 или Microsoft Windows 95, а средства реализации системы OS/2 не будут доступны раньше чем в конце года.

Специально скомпилированные для PowerPC прикладные программы все еще редко встречаются среди программ PC. (Apple достигла значительно больших успехов в привлечении разработчиков программных средств к переносу своих прикладных программ; частично это объясняется тем, что семейство PowerPC, без сомнения, представляет собой будущее платформ Apple.) Готовыми для тестирования в среде Windows NT, оказались только программы Elastic Reality Windows NT for PowerPC 1.0 фирмы Avid Technology, Microsoft Excel 5.0, Microsoft Word 6.0 и PhotoMorph NT фирмы North Coast Software.

Четвертое утверждение: архитектура x86 выдыхается. Поборники RISC-архитектуры уже долгое время размахивают этим знаменем, оповещающим о конце света, но факт остается фактом: развитие процессоров x86 происходит почти в полном согласии с законом Мура - примерно каждые 18 месяцев они удваивают производительность, хотя это и не относится к Pentium Pro для стандартных приложений. Безусловно, у архитектуры x86 имеются свои проблемы (пользуетс дурной славой запутанное дешифрирование, команд, абсурдно мало регистров), но многие из этих недостатков устранены в таких вариантах процессора, как K5 фирмы AMD и будущий Pentium Pro фирмы Intel, за счет того, что RISC-подобное ядро процессора скрыто работающим непрерывно транслятором команд x86.

В конечном итоге архитектура x86 действительно может натолкнуться на непреодолимые препятствия. Однако Intel, по-видимому, готова к такому стечению обстоятельств, заключив с фирмой Hewlett-Packard (которая изготавливает процессор PA-RISC, используемый в инженерных рабочих станциях HP) соглашение о создании некоторого гибридного микропроцессора, реализующего новую систему команд, но обеспечивающего совместимость с унаследованными программами x86.
Основные моменты

Появление PowerPC сопровождалось большими обещаниями и поддержкой со стороны трех ведущих игроков. Он, без сомнения, представляет собой RISC-процессор, который имеет хорошие шансы пробиться на рынок рабочих станций и основных компьютерных систем. Но поскольку Intel продолжает повышать производительность своих микропроцессоров и снижать цены на них, то PowerPC будет испытывать давление со стороны конкурентов. Ограниченное число собственных программных средств и операционных систем, предназначенных специально для PowerPC, еще более сужает потенциальные рынки.

Перспектива PowerPC более радужна на рынках Macintosh и клонов Mac, которые с готовностью отказываются от устаревших микропроцессоров семейства 68000 фирмы Motorola. Ключевое значение для завоевания рынка клонами Mac и PowerPC на базе Windows NT приобретут усилия разработчиков программного обеспечения, которые должны не просто перенести свои программы на PowerPC, но сделать это хорошо, обеспечивая повышение их быстродействия и расширение функциональных возможностей по сравнению с программами, выполняемыми на платформах x86.

ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ДВУХ ПЛАТФОРМ

PowerPC широко раздает обещания, но сможет ли их выполнить? PC на базе Pentium уже сегодня могут обеспечить многие из этих возможностей, причем с меньшим риском. Наиболее сложная проблема, стояща перед PowerPC, состоит в создании побудительных мотивов для разработчиков программных средств - та же проблема, которая актуальна и для большинства RISC-процессоров.

PC на базе PowerPC PC на базе Pentium

За
Новая архитектура позволяет избежать ограничений, присущих устаревшей системе команд x86. Системы выполняют большую часть программ x86 с помощью встроенных в операционные системы эмуляторов.
Микропроцессоры более дешевы в изготовлении по сравнению с процессорами x86 сравнимой производительности.
Чрезвычайно успешный дебют в компьютерах семейства Power Macintosh фирмы Apple вызывает интерес.

Системы выполняют все существующие программы x86 с максимальной скоростью под управлением различных основных операционных систем.
Системы поставляются сотнями поставщиков, что вызывает конкуренцию, способствующую снижению цены.
Исторически неуклонно происходил рост производительности и снижение цены.

Против
Выбор специально созданных программных средств ограничен и выполняются только эмулируемые программы.
Системы требуют Windows NT или Unix (они не могут работать под управлением Windows 3.1 или Windows 95, а OS/2 для PowerPC еще не готова).
Системы выпускаются ограниченным числом поставщиков и сравнительно дороги.
Рост числа разнообразных поставщиков систем и программных средств вызывает проблемы с обеспечением совместимости и настройки.

Возможности дальнейшего совершенствования архитектуры 15-летней давности могут быть ограничены.
Системы не могут работать с операционной системой Macintosh.
Небольшие объемы поставок означают, что разработчики программных средств менее склонны оптимизировать свои программы, что сводит на нет преимущества в производительности, присущие аппаратуре.

	PC на базе PowerPC	PC на базе Pentium
За	Новая архитектура позволяет избежать ограничений, присущих устаревшей системе команд x86. Системы выполняют большую часть программ x86 с помощью встроенных в операционные системы эмуляторов. Микропроцессоры более дешевы в изготовлении по сравнению с процессорами x86 сравнимой производительности. Чрезвычайно успешный дебют в компьютерах семейства Power Macintosh фирмы Apple вызывает интерес.	Системы выполняют все существующие программы x86 с максимальной скоростью под управлением различных основных операционных систем. Системы поставляются сотнями поставщиков, что вызывает конкуренцию, способствующую снижению цены. Исторически неуклонно происходил рост производительности и снижение цены.
Против	Выбор специально созданных программных средств ограничен и выполняются только эмулируемые программы. Системы требуют Windows NT или Unix (они не могут работать под управлением Windows 3.1 или Windows 95, а OS/2 для PowerPC еще не готова). Системы выпускаются ограниченным числом поставщиков и сравнительно дороги. Рост числа разнообразных поставщиков систем и программных средств вызывает проблемы с обеспечением совместимости и настройки.	Возможности дальнейшего совершенствования архитектуры 15-летней давности могут быть ограничены. Системы не могут работать с операционной системой Macintosh. Небольшие объемы поставок означают, что разработчики программных средств менее склонны оптимизировать свои программы, что сводит на нет преимущества в производительности, присущие аппаратуре.

Apple сокращает разрыв: достаточно ли этого?

Ануш Егиазарян

Несмотря на значительные успехи, фирме Apple пришлось много поработать, поскольку ее системы были слишком медленными и дорогими, чтобы конкурировать с ПК на базе x86 по показателю цена/производительность. Семейство машин Power Macintosh на базе микропроцессоров PowerPC резко изменило эту ситуацию, обеспечив беспрецедентные технико-экономические показатели и сохранив при этом современный интерфейс пользователя Apple и сравнительную простоту работы. А теперь, когда появились компьютеры Power Mac с возможностью использования интерфейса PCI, различия между аппаратными средствами Macintosh и PC еще больше сократились.

Высокопроизводительный Power Macintosh обойдетс вам все еще примерно на 35% дороже по сравнению с Pentium PC аналогичной конфигурации. (Этот разрыв может уменьшиться, когда производство клонов Apple достигнет больших объемов.) Однако, что более важно, наши тесты убеждают в том, что компьютеры Power Mac не уступают по производительности, хотя глубока оптимизация прикладных программ Microsoft Office дл PC x86 привела к тому, что компьютеры Power Mac остались далеко позади при выполнении наших тестов Microsoft Excel и Microsoft Word.
Соперничество: Windows 95

По мере того как различия в аппаратуре Mac и PC уменьшаются, более важное значение приобретают различия в программных интерфейсах пользователя и операционных системах. Сможет ли появление Microsoft Windows 95 "погубить" повлиять на операционную систему System 7.5 фирмы Apple? Вряд ли. Справедливости ради надо отметить, что технические новшества и новый интерфейс Windows 95 безвозвратно похоронили представление о Windows как всего лишь о грубой копии операционной системы Mac. В некоторых аспектах Windows 95 безусловно превосходит System 7.5; например, она обеспечивает реализацию режима вытесняющей многозадачности, что станет возможным в Mac лишь с появлением System 8 (условное название Copeland) в середине 1996 г.

Однако с точки зрения обеспечения аппаратной совместимости обе системы довольно близки: Windows 95 предлагает средства полной реализации технологии Plug and Play, позволяющей легко добавлять или отключать специально предназначенные для этого периферийные устройства, в то время как платформа Apple всегда обеспечивала возможность легкой модернизации, поскольку Apple сохраняет жесткий контроль над своими стандартами на аппаратуру. (Новые соглашения Apple о предоставлении лицензий на производство аппаратуры не должны вызвать существенных изменений в этой области, так как Apple очень внимательно следит за своими лицензатами; предоставление лицензий уменьшает также беспокойство информационных служб, обусловленное единственным поставщиком аппаратуры.)

Обе операционные системы предлагают также сравнимый выбор средств, хотя каждая из них имеет свои сильные стороны. Например, в Windows 95 предусмотрен более широкий выбор сетевых протоколов и драйверов. Кроме того, она предоставляет вам ряд базовых программ, позволяющих воспользоватьс средствами TCP/IP для доступа к Internet. (Компьютеры Mac поставляются со поддержки Mac/IP, но без программ.) Помимо этого, Windows 95 являетс единственной операционной системой отличной от UNIX, которая способна обрабатывать сценарии входа в систему NetWare. Windows 95 позволяет формировать рабочие группы пользователей, обеспечивает несколько уровней обеспечения безопасности для совместно используемых файлов, накопителей и принтеров; она делает эксплуатацию вашей сети столь же простой, как и компьютера.

System 7.5 имеет свои привлекательные стороны, здесь в центре внимания простота пользования. Программы PowerTalk фирмы Apple делают еще один шаг вперед по сравнению с Inbox фирмы Microsoft, предоставляя вам единое универсальное средство дл факсов, речевой почты и всей вашей электронной почты (независимо от того, какими программами учета системных ресурсов вы располагаете - в настоящее время существуют шлюзы в CompuServe, Microsoft Mail, Internet и ряд других служб; еще большее число шлюзов разрабатывается). PowerTalk предлагает также "цепочку ключей" тем пользователям, которые не хотят запоминать многочисленные пароли для серверов, систем почты и т.п. PowerTalk хранит пароли на вашем жестком диске и обеспечивает доступ ко всем выделенным вам ресурсам по одному главному паролю, зашифрованному на вашем жестком диске, что должно успокоить нервных администраторов сети. Недостаток System 7.5 состоит в том, что для реализации возможностей PowerTalk в среде большой рабочей группы вам потребуется дополнительный модуль PowerShare, цена которого по каталогу составляет 999 долл.

Выявить сильные стороны Apple способствует консультационно-справочная программа Apple Guide. Guide представляет собой шаг вперед по сравнению с Microsoft Help, она не только рассказывает, но и показывает, как следует выполнять определенные функции. Guide проведет вас "за руку" по всем этапам, отсылая к меню и командам, последовательно предлагая соответствующие варианты выбора и следя за вашими действиями, что дает уверенность в правильном выполнении каждого шага перед переходом к следующему.
А что относительно Windows NT?

Если вы сторонник концепции PowerPC, но еще не остановили свой выбор на x86 PC или Mac, то вам не придется выбирать между Mac OS и Windows 95 - Windows 95 не будет работать на PowerPC. Наилучшим вариантом выбора для вас будет Microsoft Windows NT. (OS/2 для PowerPC появится в начале следующего года.) У Windows NT множество сильных сторон, включая возможность обеспечения безопасности на уровне C2 и наличие сложных средств сетевого администрирования. Однако ее устаревшие внешний облик и приемы работы, заимствованные у Windows 3.1, выглядят бледно по сравнению как с Windows 95, так и System 7.5.

Если для вас важна производительность, то выбор между Power Mac и PowerPC с операционной системой Windows NT зависит от типа используемых вами прикладных программ. Для прикладных программ автоматизации конторских работ фирмы Microsoft выбор очевиден: машины Windows NT закрывают двери перед машинами Power Mac. Однако при выполнении некоторых наших тестов, связанных с редактированием изображений, Mac оказались предпочтительнее. Вывод: испытайте, прежде чем покупать.

Родословное древо семейства микропроцессоров PowerPC

Джон Клаймен

Кажется, уже что существует так же много вариантов процессора PowerPC, как когда-то вариантов процессора 486, и все время появляются новые. Разные процессоры характеризуются различными компромиссами между производительностью, энергопотреблением и ценой, способными удовлетворить потребности различных целевых рынков. (См. табл. ниже.)

Первый появившийся в 1993 г. процессор PowerPC 601 постепенно утрачивает влияние, и ему на смену приходит PowerPC 604, который работает на более высокой тактовой частоте и способен выполнять большее число команд за каждый такт. Однако столь высокая производительность приводит к значительному энергопотреблению: 133-МГц PowerPC 604 номинально потребляет изрядную мощность 18 Вт. Это делает такой процессор неперспективным для портативных устройств, поскольку он выделяет большое количество тепла, которые надо как-то отводить, и предъявляет высокие требования к батареям питания.

Консорциум PowerPC (в состав которого вошли Apple, IBM и Motorola) первоначально разработал PowerPC 603 для блокнотных компьютеров и настольных компьютеров с малым энергопотреблением; более быстрый, но обладающий такой же рассеиваемой мощностью вариант процессора PowerPC 603e применен в блокнотных компьютерах семейства ThinkPad 800 на базе PowerPC фирмы IBM. Группа PowerPC также продолжает работы над процессором с низким энергопотреблением PowerPC 602 (еще не выпускается), который должен быть исключительно дешевым благодар небольшому размеру, но в результате этого он не сможет достичь высокой производительности.

На ступеньку выше по производительности после PowerPC 604 располагается PowerPC 620, единственный объявленный до настоящего времени 64-разрядный процессор PowerPC. Но поскольку в мире ПК только сейчас происходит переход от 16-разрядных программ к 32-разрядным, то неясно, сможет ли большинство пользователей немедленно реализовать преимущества 64-разрядных программ. В PowerPC 620 сохранена обратная совместимость с 32-разрядными программами для PowerPC.

Представители консорциума также упомянули о разработке микросхемы PowerPC 630, которая придет на смену PowerPC 620, не раскрывая, однако, деталей ее архитектуры, а указав лишь, что производительность этого процессора примерно вдвое превысит производительность PowerPC 620. Выпуск PowerPC 630 планируется начать в 1997 г.

Процессор	Начало поставок	Тактовая частот, МГц	Напряжение питания, В	Длина регистра, бит	Ширина шины данных, бит	Ширина адресной шины, бит (и максимальная емкость адресуемой памяти, ГБайт)	Максимальное число инструкций, выполняемых за один такт	Размер кристалла, мм	Число транзисторов, млн. 1)	Номинальная мощность рассеивания, Вт 1)
PowerPC 601	сентябрь 1993	50 - 100	3,6	32	64	32 (4)	3	11x11	2,8	4
PowerPC 602	не объявлена	66	3,3	32	64	32 (4)	2	7,0x7,0	1	3
PowerPC 603	июнь 1994	66, 80	3,3	32	32 или 64	32 (4)	3	7,4x11,5	1,6	3
PowerPC 603e	май 1995	100, 166	2,5	32	32 или 64	32 (4)	3	8,4x11,7	2,6	3
PowerPC 604	июнь 1995	100, 133	3,3	32	64	32 (4)	4	12,4x15,8	3,6	18
PowerPC 620	не объявлена	133	3,3	64	128	40 (1024)	4	17,1x18,2	7	30
Pentium	март 1993	60 - 133	2,9 - 5	32	64	32 (4)	2	9,2x9,9	3,3	4
P6	осень 1995 (план)	133, 150	2,9	32	64	36 (64)	Переменное	17,5x17,5 2)	5,5 2)	нет сведений

1) Характеристики для варианта с наибольшей тактовой частотой.
2) Это число не включает отдельный кристалл кэша L2, который дополнительно содержит 15,5 млн. транзисторов (кэш емкостью 256 Кбайт) или 31 млн. транзисторов (в случае кэша емкостью 512 Кбайт).

Лабораторные испытания. PowerPC

Результаты испытаний противоречивы: в некоторых случаях системы PowerPC легко превосходили конфигурации Pentium, в других происходило обратное. Мы связываем эти противоречивые результаты как с разным уровнем оптимизации программного обеспечения, так и с различиями аппаратуры.

Что означают цифры

Мы не можем категорически утверждать, что 133-МГц процессор PowerPC 604 быстрее или медленнее 133-МГц процессора Pentium. Если что-то и выявили наши испытания, так это то, что на общую производительность системы сильнейшее влияние оказывают характеристики отдельных прикладных программ, что делает практически невозможным какие-либо обобщения. Мы обнаружили, что системы Pentium значительно превосходили своих конкурентов PowerPC при выполнении прикладных программ фирмы Microsoft по автоматизации конторских работ. Однако Microsoft признает, что ее программы в большей степени оптимизированы для семейства x86. Другие тестовые программы на одном или нескольких компьютерах PowerPC, как правило, выполнялись быстрее, чем на Pentium PC.

Производительность сильно зависит от типа выбранных вами программ. Если вы выполняете задачи с интенсивной графической обработкой, то наиболее высокую производительность, по-видимому, сможет обеспечить Power Macintosh 9500. Компьютеры PowerPC, работающие под управлением Windows NT, несколько превосходят компьютеры Pentium при выполнении прикладных программ, разработанных не фирмой Microsoft. (Но помните, что до сих пор выпущено очень мало прикладных программ, специально предназначенных для выполнения на PowerPC в среде Windows NT.) При выполнении программ автоматизации конторских работ Microsoft Word и Excel безусловными победителями были компьютеры Pentium. Однако поскольку программы и средства компиляции разрабатываются для различных платформ, то ситуаци может резко меняться.

В целом системы PowerPC значительно лучше по сравнению с системами на базе процессоров Intel справлялись с вычислениями с плавающей точкой. Однако поскольку лишь небольшое число стандартных прикладных программ широко использует операции с плавающей точкой, то это преимущество может представлять интерес главным образом дл пользователей наиболее совершенных САПР, графических пакетов и подобных систем.

Задачи автоматизации конторских работ

Выполнение тестов на базе Word и Excel машиной Pentium, работающей под управлением Windows NT, постоянно занимало по крайней мере на 25% меньше времени, чем системами PowerPC под управлением Windows NT; производительность Pentium более чем вдвое превышала производительность Power Macintosh. Такое различие в производительности было характерно как для сценарных тестов Scripted Word и Scripted Excel, основные операции которых связаны с работой центрального процессора и памяти, так и тестов Excel File Open (открывание файлов) и Excel File Save (сохранение файлов) с большим числом операций обмена информацией с диском.

При выполнении теста Excel Math and Memory Stress (арифметические операции и интенсивные операции с памятью) отрыв в производительности компьютера Pentium при работе с операционными системами Windows NT и Windows 95 был еще больше. Эта машина более чем вдвое превосходила по производительности системы PowerPC, работающие в среде Windows NT, и более чем втрое - систему Power Macintosh. Выполнение теста проверки орфографии Word Spell-Check на машинах PowerPC, работающих под управлением Windows NT, занимало около 20 с, на машине Power Macintosh - более минуты, в то время как на конфигурациях Pentium эти тесты занимали менее секунды.

Мы не могли поверить, что столь значительна разница могла быть вызвана только различиями в аппаратуре, и обсуждения с инженерами фирмы Microsoft подтвердили наши подозрения: Microsoft значительно больше усилий затратила на оптимизацию программ для платформ x86 (что объясняется объемами продаж), чем на оптимизацию версий для PowerPC. Действительно, функция проверки орфографии реализуется на системах Pentium качественно иначе по сравнению с другими системами: проверка правильности написания слов выполняется в фоновом режиме до вызова программы орфографической проверки пользователем, что скрывает истинное время на просмотры словаря.

То обстоятельство, что оптимизация программ влияет на производительность систем, не уменьшает значимости наших тестов: покупатели машин PowerPC столкнутся с такой же ситуацией. Оно лишь подчеркивает, что общая производительность системы зависит как от аппаратуры, так и от программного обеспечения.

Как правило, система IBM PowerPC обгоняла машину PowerPC фирмы Motorola при выполнении большинства тестов на несколько секунд, что можно объяснить несколько более быстрыми памятью, графической или дисковой подсистемой. Наши тесты не обладали достаточными возможностями детализации, чтобы выяснить причину. Аналогично, машина Pentium PC, работая под управлением Windows NT, быстрее справлялась со сценарными тестами Scripted Excel и Scripted Word, чем та же машина, работающая с Windows 95; это указывает на различие накладных расходов, вызванных операционными системами.

Тесты графических приложений

Power Macintosh традиционно считается мощным средством в области настольных издательских систем и высококачественной графики, и наши тесты в значительной мере подтвердили его преимущества в этой сфере. Так, например, Power Macintosh выполнял градиентную закраску изображения в тесте Canvas фирмы Deneba почти вдвое быстрее любого из остальных компьютеров, в том числе PowerPC, работающего под управлением Windows NT. Однако системы Power PC показали несколько впечатляющих результатов: на выполнение теста Elastic Reality Morph, для которого важна скорость операций с плавающей точкой, в этих машинах потребовалось времени примерно на треть меньше, чем в конфигурациях Pentium и машине Power Macintosh.

Мы провели также испытания с использованием программ Adobe Photoshop и PhotoMorph фирмы North Coast Software. (Заметим, что Photoshop не имеет версии для машин PowerPC, работающих под управлением Windows NT, а для Power Macintosh отсутствует верси PhotoMorph.) Тест PhotoMorph Morth, подобный тесту Elastic Reality Morph, где особое значение имеет скорость целочисленных операций, а не операций с плавающей точкой, вновь подтвердил значительное преимущество машин PowerPC, работающих с Windows NT; время выполнения этого теста на конфигурациях Pentium было на 25 - 50% больше.

Дисковый тест PhotoMorph Disk I/O расширяет тест морфологических преобразований так, чтобы его размеры превысили доступную область памяти и вызвали интенсивные обращения к диску. И вновь машины PowerPC с операционной системой Windows NT значительно опередили компьютеры Pentium.

Тест повышения контрастности краев Photoshop Sharpen Edges компьютеры Pentium и Power Macintosh завершили с практически одинаковыми результатами. Более драматическая ситуация наблюдалась при выполнении теста гауссового размывания Photoshop Gaussian Blur, когда машине Pentium под управлением Windows NT потребовалось всего две трети времени, затраченного системой Power Macintosh, и вдвое меньше времени по сравнению с компьютером Pentium, работающим под управлением операционной системы Windows 95 (при абсолютно одинаковых прикладных программах). Мы не смогли определить, почему работа программ Photoshop замедлялась под управлением Windows 95, и только предполагаем, что это вызвано накладными расходами на обмены с диском или каким-то разделом 16-разрядной программы, образующим узкое место.

Тест световых эффектов Photoshop Lighting Effect также оценивает производительность систем при выполнении операций с плавающей точкой, и в этом случае Power Macintosh проявил себя в качестве бесспорного лидера. При выполнении этого теста в среде Windows NT машина Pentium существенно опередила ту же машину, работающую под управлением Windows 95.

Анализ выполнили Дэниел Гротта, Салли Винер Гротта и Чарлз Родригес.

Как мы проводили испытания

Поскольку не существует общепризнанных наборов лабораторных тестов на базе прикладных программ дл различных платформ, специально для этого обзора мы сформировали несколько таких тестов. Мы выбрали 32-разрядные версии прикладных программ, специально скомпилированные для подвергаемых испытаниям платформ; в число этих аппаратно-программных платформ входят Windows NT на компьютере PowerPC, Windows NT и Windows 95 на системе x86 и Macintosh System 7.5.2 на компьютере Power Macintosh. Мы отбирали прикладные программы, поставляемые по меньшей мере для трех из этих платформ, и в конечном счете остановились на Adobe Photoshop 3.0, Canvas фирмы Deneba, Elastic Reality фирмы Avid Technology, Microsoft Excel 5.0, Microsoft Word 6.0 и PhotoMorph фирмы North Coast Software. Программы Canvas, Elastic Reality и PhotoMorph были представлены бета-версиями для PowerPC. Кроме того, в настоящее время отсутствуют версии программ Photoshop дл систем PowerPC, работающих под управлением Windows NT, и программ PhotoMorph для Power Macintosh.

Во всех случаях при испытаниях каждой машины мы измеряли время выполнения нескольких реальных задач в рамках выбранной тестовой программы. Для измерени времени в некоторых случаях мы пользовались секундомером, в других - тестовым сценарием с автоматическим измерением времени, запускаемым макрокомандой. Каждый тест мы выполняли несколько раз, чтобы повторно воспроизвести и подтвердить результаты.

Мы тестировали системы в конфигурациях поставщиков, за исключением изменения емкости памяти и удаления ненужных драйверов периферийных устройств. (Вначале мы тестировали системы с установленной памятью не только 64 Мбайт, но и 32 Мбайт, но, поскольку большие размеры областей, занимаемых Windows NT и нашими тестовыми прикладными программами, вызывали интенсивные обмены с диском, эти результаты не публикуются.)

Тест Scripted Word выполняет 12 распространенных функций - форматирование, изменение шрифтов, предварительный просмотр распечаток, вставку графических изображений, операции поиска и замены и т.п. - для 23-стр. документа. Этот тест учитывает все системные функции (за исключением операций с плавающей точкой).

Тест Scripted Excel охватывает широкий диапазон функций, в том числе вычислени посредством электронных таблиц, графические операции и операции файлового ввода/вывода. Наборы функций обоих этих сценарных тестов подобны тем, которые образуют наш набор тестов Winstone 95.

Тесты Excel File Open и Excel File Save измеряют время на загрузку и сохранение электронной таблицы Excel размером 2 Мбайт. Тест Excel Math and Memory Stress выделяет в машине работу подсистем центрального процессора и памяти. В его основе лежит очень большая электронная таблица Excel, в которой для всех 16 384 строк в ее нескольких столбцах выполняются миллионы взаимосвязанных арифметических операций (как целочисленных, так и с плавающей точкой). Тест Word Spell-Check выполняет проверку орфографии 77-стр. документа, не содержащего ошибок. Этот тест в основном учитывает целочисленные операции и операции с памятью.

Тест Canvas Gradient Fill заполняет 39 кругов 144 цветовыми оттенками, постепенно меняющимися от красного до голубого. Этот тест в основном учитывает возможности целочисленной арифметики процессора и работу памяти. Тест Elastic Reality Morph выполняет морфологический переход между двумя изображениями за 30 промежуточных кадров и характеризует возможности процессора выполнять операции с плавающей точкой и работу подсистемы памяти машины. Тест PhotoMorph Morph выполняет аналогичный переход за 200 промежуточных кадров; однако этот тест в основном характеризует операции с целыми числами и дисковые функции. Тест PhotoMorph Disk I/O реализует эффект перехода за 999 промежуточных кадров при использовании алгоритма сжатия Video 1. Этот тест формирует так много информации, что физическое ОЗУ быстро заполняется и диспетчер виртуальной памяти начинает обмены с дисковым буфером, вызыва интенсивное использование диска.

Тесты Photoshop Sharpen Edges и Photoshop Gaussian Blur выполняют обычные функции редактирования изображений в файле TIFF объемом 15 Мбайт; эти тесты в основном характеризуют выполнение процессором операций над целыми числами и работу подсистемы памяти. Тест Photoshop Lighting Effect использует файл TIFF объемом 18,5 Мбайт и характеризует возможности выполнения операций с плавающей точкой.

P/133 = Pentium/133
PP/133 = PPC604/133
S7 = Macintosh System 7
NT = Microsoft Windows NT
95 = Microsoft Windows 95

**SCRIPTED WORD Мин:с**
IBM Power PC (PP/133, NT)	0:42
Motorola PowerStack (PP/133, NT)	0:45
PowerMac 9500 (PP/133, S7)	2:16
Tangent 5133 (P/133, NT)	0:29
Tangent 5133 (P/133, 95)	0:31