Mit dieser Frage im Hinterkopf (die erste, die Stackexchange mir gerade unter den "Fragen mit ähnlichen Titeln" anbietet) möchte ich die Idee der Frage stehlen und sie über PPC stellen.
Was ist daran so toll? Alle anderen Chips, die ich gesehen habe – ARM, MIPS, SuperH, x86 – knacken die Zahlen ganz gut.
Hintergrund dieser Frage - also zu PPC - ist, dass die PPC-Architektur in vielen DSP-Chips, insbesondere in der Automobilindustrie, zum Einsatz kommt. Natürlich könnte dies einfach eine Frage der Dynamik sein und es den Entwicklern ermöglichen, bei einer Architektur zu bleiben, die sie gut kennen, einschließlich der Toolchain. Und natürlich die Software, die sie bisher geschrieben haben.
Aber angenommen, ich beginne ein neues DSP-Projekt, ohne Altlasten mit mir herumzuschleppen - gibt es einen zwingenden Vorteil der PPC-Architektur, der mich davon überzeugen würde, PPC beispielsweise ARM vorzuziehen?
Da ich die Energieeffizienz von ARM-Chips kenne, möchte ich erwähnen, dass mein Design vom Stromnetz und nicht von Batterien betrieben wird.
"Was ist so toll am PowerPC?"
Es gibt so viele Möglichkeiten, diese Frage zu beantworten. Es würde mich nicht wundern, wenn es ein Buch zu diesem Thema gibt. Ich werde es so kurz und einfach wie möglich beantworten und die Details dem Leser überlassen ...
Der PowerPC war ein großartiger Prozessor, weil er der richtige Chip zum richtigen Preis zur richtigen Zeit war. Für einen Großteil seines Lebens war es die schnellste verfügbare Nicht-Intel-CPU (die auch allgemein erhältlich war). Im Vergleich zu heutigen CPUs ist der PowerPC gerade noch OK, aber zu der Zeit war er wohl der Beste. Aber auf dem aktuellen CPU-Markt ist ARM die dominierende nicht-Intel-basierte CPU und der PowerPC verblasst schnell. Abgesehen von einigen Nischenanwendungen gibt es keinen guten Grund mehr, ein neues Produkt mit einer PowerPC-CPU zu entwickeln.
Was DSP betrifft, gibt es so viele andere Möglichkeiten, um schnell Zahlen zu verarbeiten, als einen PowerPC zu verwenden. Nur wenige High-End-Versionen des PowerPCs haben jemals gut mit DSP gearbeitet, das wären die mit den Altivec-Anweisungen. Aber das ist alte Technologie und es gibt Intel- und ARM-Prozessoren, die genauso gut, wenn nicht viel besser abschneiden. Es gibt auch dedizierte DSP-Chips, die für diese Anwendung eine moderne Alternative zum PowerPC darstellen würden.
Wenn Sie Leiterplatten von der Stange verwenden können, dann kann Ihnen eine moderne Intel-CPU riesige Mengen an DSP-Leistung für relativ geringe Kosten liefern. Wenn Sie keine Leiterplatte von der Stange verwenden können und Ihre eigene herstellen müssen, sollten Sie ARM-Chips oder dedizierte DSP-Chips (oder ARMs mit dedizierten DSPs von TI) in Betracht ziehen. Ich sage das, ohne Ihre Anwendung zu kennen, also nehmen Sie diesen Rat mit einem großen Salzkorn.
Einst galt die x86-Familie als in einem Rechenparadigma gefangen, das immer mehr Megahertz und immer mehr Transistoren verlangte, um mit vergleichsweise einfachen RISC-CPUs wie PowerPC und ARM mithalten zu können.
Kurz gesagt, die damaligen Intel-CPUs konnten in CPU-Zyklen pro Anweisung gemessen werden, während die modernere Architektur und der RISC-Befehlssatz der neueren Designs bedeuteten, dass sie in Anweisungen pro CPU-Zyklus gemessen werden konnten.
Enorme Geld- und Ressourcenbeträge und die Erforschung zahlreicher Sackgassen würden es Intel und AMD schließlich ermöglichen, x86-kompatible Chips zu entwickeln, die CISC-Kompatibilität um einen vereinfachten RISC-ähnlichen Kern wickeln, um mit den RISC-Designs auf einem Niveau zu konkurrieren, das damals unwahrscheinlich schien.
Jeder, der damals eine neue Computerplattform entwickelte, konnte die Schrift an der Wand sehen. Die allgemeine Meinung war, dass die x86-Familie eine technologische Sackgasse sei, wobei sogar Intel seine Forschungsanstrengungen zu dieser Zeit mit i960 und dann mit Itanium in RISC investierte.
In der Zwischenzeit wurde zumindest im Fall von Apple ein Großteil des frühen Geschwindigkeitsvorteils der fortschrittlicheren PowerPC-Chips dadurch verschwendet, dass Benutzer die meiste Software von Drittanbietern mehrere Jahre lang in Emulation ausführen mussten.
Als Apple den Übergang von 68.000 auf PowerPC abgeschlossen hatte, kam Intels revolutionärer Pentium mit einem ähnlichen Preis-Leistungs-Verhältnis daher und bereitete den Weg für den Niedergang von PowerPC.
Die einfache Antwort für den modernen Vorteil der PowerPC-Architektur liegt im Echtzeitbetrieb. Es gibt einen ganzen Markt für sicherheitskritische Geräte, bei dem selbst eine kleine unvorhersehbare Verzögerung ein Problem darstellt. Denken Sie an Bremsen an einem Auto, Avioniksteuerungen für ein Flugzeug und alles, was mit der Raumfahrtindustrie zu tun hat. Eine Verzögerung kann Menschen töten oder Ausrüstung in Millionenhöhe zerstören.
Wenn Sie kein Echtzeit-Betriebssystem (RTOS) verwenden, ist dies wahrscheinlich völlig irrelevant. Windows und die meisten Linux-Varianten sind für den Echtzeitbetrieb unbrauchbar, und die Funktionen des Betriebssystems ruinieren die Echtzeitfähigkeiten des Prozessors.
Intel war noch nie großartig bei Echtzeitsystemen, und die Verbesserungen der Prozessorleistung in den letzten zehn Jahren haben das Prinzip vollständig aufgegeben. Intel führt in seinen Prozessoren ein aktives Scheduling-Management durch, was ein Problem mit Echtzeit darstellt, und hat eine vorausschauende Verarbeitung und andere verschiedene Verbesserungen hinzugefügt. Für den gewöhnlichen Benutzer beschleunigt dies die Leistung, aber es ist ein Problem für den Echtzeitbetrieb.
Es gibt einige neue ARM-Designs, die jetzt ein akzeptables Niveau des Echtzeitbetriebs erreichen, aber im Vergleich zu einem PowerPC immer noch eine deutlich geringere Rechenleistung aufweisen.
Grundsätzlich kann man den Markt so betrachten. Rohe Rechenleistung, Sie wollen Intel. Geringer Stromverbrauch, Sie möchten ARM. Echtzeitbetrieb, Sie wollen PowerPC.
John Meacham