Apples neue Mittelklasse

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Die Power Macintosh G3 wird es zunächst in vier Variationen geben: als Desktop ('DT') mit 233 oder 266 MHz sowie als Mini-Tower ('MT') samt Videohardware mit 266 beziehungsweise 275 MHz. Letztere dürfte allerdings erst Anfang nächsten Jahres auf den Markt kommen, da die Prozessoren derzeit noch nicht in ausreichenden Stückzahlen produziert werden.

Die Gehäuse kennt man bereits von den Power Macintosh 7600 und 8600, mit dem Unterschied, daß der Tower in der Höhe um einige Zentimeter geschrumpft ist. Für diesen Bericht standen uns die beiden Desktop-Geräte zur Verfügung. Die kann man übrigens anhand ihrer Beschriftung nicht voneinander unterscheiden; anders als bisher ist nun nicht mehr die Taktfrequenz des Prozessors Bestandteil des Produktnamens.

Offenbar haben sich die servicefreundlichen 'K1-Gehäuse', wie Apple sie nennt, bewährt, so daß man auch bei den neuen an die PCI-Slots und alle Board-Erweiterungen kommt, ohne eine einzige Schraube lösen zu müssen.

Die wahren Neuerungen offenbaren sich erst beim Blick ins Gehäuseinnere. Das Board ist deutlich kleiner als die bisherigen, weswegen es wohl auch seinen Namen trägt: ins Deutsche übersetzt bedeutet 'Gossamer' so viel wie zart, schlank.

Seite an Seite

Die Power Macintosh G3 verwenden den jüngsten Sproß der PowerPC-Familie, den 750. Der besitzt genau wie der 604e-Nachfolger Mach5 zweimal 32 KByte First-Level-Cache, statt drei aber nur zwei Festkomma-Einheiten und eine etwas einfachere FPU. Neben dem harmonischeren Verhältnis von Floating-Point- zu Integer-Performance kennzeichnet den G3 sein geringerer Stromverbrauch und die bessere Cache-Anbindung.

Der sogenannte Backside-Cache (512 KByte) sitzt direkt am Prozessor und läßt sich mit einer höheren Taktfrequenz betreiben: im Gegensatz zum Inline-Cache in den aktuellen Modellen 8600 und 9600 [2] arbeitet er nicht mit dem doppelten Bustakt (100 statt 50 MHz), sondern mit der halben Prozessortaktfrequenz (116,5 bei 233 respektive 133 bei 266 MHz). Das macht das Gespann aus G3 und Backside-Cache bei kleinen Datenstrukturen bis 512 KByte schneller und gewährleistet auch bei einem ungünstigen Verhältnis von CPU- zu Bustakt hohe Cache-Transferraten. Dagegen beträgt beim Inline-Konzept des 8600 und 9600 der Cache-Takt unabhängig von der CPU-Geschwindigkeit grundsätzlich 100 MHz.

Prozessor und Backside-Cache residieren bei den G3-Macintosh auf einer kleinen Platine in einem ZIF-Sockel, wie es ihn ähnlich auch für den Pentium gibt. Der sollte ein einfaches Upgrading durch einen schnelleren Prozessor erleichtern, doch genau das will Apple offenbar verhindern. Steckt man eine andere CPU-Platine in den Sockel, ändert sich die Performance des Rechners nicht: der 233-MHz-PowerPC wird im Board des größeren DT-Rechners ebenfalls mit 266 MHz betrieben (was ihn aufgrund der Übertaktung natürlich stark erwärmt). Umgekehrt lief der schnellere Chip im 'kleineren' Rechner mit nur 233 MHz, wie unser Testprogramm ermittelte. Eine offensichtliche Möglichkeit, den CPU-Takt des Boards zu ändern, scheint es nicht zu geben.

Dabei hätte man leicht einen Oszillator auf dem CPU-Platinchen oder wenigstens eine entsprechende Kodierung des Moduls vorsehen können. Ob die Takt-Einstellung nun über einen Eintrag im Parameter-RAM, versteckte Jumper oder SMD-Lötbrücken geschieht, vermochte Apple Deutschland nicht zu erklären - offenbar kennen nur wenige Köpfe in Cupertino die genaue Funktion dieses Upgrade-'Siegels'. Auch Apple-Händler sollen nicht in dieses Geheimnis eingeweiht werden; aus dem Produktmanagement heißt es: 'Diese Rechner sind nicht zum Upgrading gedacht.' Das ist besonders schade, denn die PowerPC-Chips entwickeln sich zur Zeit schnell weiter; schon der leistungsfähige Mach5 käme ohne weiteres mit der Board-Hardware klar.

Gemeinsamer Nenner

Einen weiteren wesentlichen Unterschied zu früheren Power Macs macht die sogenannte Personality Card aus, die neben den PCI-Slots vertikal auf dem Board steckt. Statt für einzelne Modelle unterschiedliche Hauptplatinen zu entwickeln, will Apple ein kostengünstiges Board als gemeinsame Grundlage verwenden. Erst die Personality Card definiert die weitere Ausstattung.

Die Personality Card 'Whisper' der kleinen G3-Macintosh besteht aus kaum mehr als dem essentiellen Sound-Chip ('Screamer', Crystal CS4212) mit 16-Bit-Stereo-Auflösung und einem Leistungsverstärker für Kopfhörer und den internen Lautsprecher. Apples GeoPort-Faxmodemkarte findet auf dem Modem-Slot von 'Whisper' Anschluß.

Ein Audio-Codec ist übrigens Grundvoraussetzung: da das ROM beim Booten die Soundhardware abfragt, startet der Rechner ohne Personality Card gar nicht erst.

Sehr viel aufwendiger ist die 'Wings'-Karte, die zusätzlich eine Video-In/Out-Logik enthält. Sie nimmt PAL-, NTSC- und SECAM-Signale an zwei SVHS-Buchsen oder einem Composite-Videoanschluß (Cinch) entgegen. Das vom Mac erzeugte Videosignal liegt an einer SVHS- und einer Composite-Videobuchse an. Die 7poligen, erweiterten SVHS-Steckverbinder sind mit denen des Power Macintosh 8500 kompatibel. Die 'Wings'-Karte trägt auch den Steckplatz für Apples TV-Tuner-Karte sowie den bei einigen AV-Modellen zu findenden DAV-Connector [3], an dem sich beispielsweise ein Hardware-MPEG-Codec anschließen läßt.

Neben 'Wings' und 'Whisper' plant Apple weitere Karten. Bereits in Entwicklung befinden sich welche mit FireWire-Interface, DVD-Controller oder dem Philips-Trimedia-Chipsatz für Videokompression; die dürften aber erst im Frühjahr 1998 fertig werden. Da 'Wings' auch die Grafiksignale des Mainboards erhält, kann man sich die unterschiedlichsten Möglichkeiten des Personality-Card-Konzeptes ausmalen: Effekte wie zum Beispiel ein Genlock-Overlay lassen sich leicht implementieren.

Gute Unterhaltung

2D- und 3D-Grafikoperationen beschleunigt ATIs 'Rage II+ DVD', der auf dem Mainboard sitzt; dessen Vorgänger Rage II kennt man schon aus den Home-Macs 5500/6500. Der dreibuchstabige Suffix besagt, daß der Chip auf die Dekodierung und Skalierung von DVD-Daten vorbereitet ist. Die Grafik arbeitet standardmäßig mit 2 MByte SGRAM und erlaubt damit eine True-Color-Auflösung bei 832 × 624 Pixeln. Bis zu 1600 × 1200 Punkte kann man noch mit 32 768 Farben betreiben. Alle Auflösungen werden mit mindestens 75 Hz dargestellt.

Über eine kleine Steckkarte, wie sie auch bei neueren ATI-Grafikkarten verwendet wird, läßt sich der Videospeicher auf 6 MByte ausbauen. Zwar brächten schon 4 MByte SGRAM Echtfarben bei bis zu 1152 × 870 Pixeln, doch die restlichen 2 MByte werden als Texture-Buffer für 3D-Darstellungen benötigt.

Seltsamerweise funktioniert die QuickDraw-3D-Beschleunigung des ATI-Chips nur bei bestimmten Auflösungen: bei den spieletypischen 512 × 384 und 640 × 480 Punkten sowie bei 832 × 624 Pixeln und 32 768 Farben, bei letzterer allerdings nur bis zu einer Applikationsfenstergröße von 640 × 480 Punkten. Die 2D-Beschleunigung (für Linien, Flächen, Polygone, Scrolling, Panning, Zooming) ist dagegen immer nutzbar.

Das Board bietet lediglich drei 168polige DIMM-Slots, die jeweils maximal 128 MByte adressieren; der Speicherausbau ist daher auf 384 MByte begrenzt. Die bislang verwendeten 5-Volt-Page-Mode- oder EDO-Riegel werden nicht mehr unterstützt; Gossamer setzt die schnelleren, bei modernen PC-Boards üblichen 3,3-V-SDRAMs (unbuffered) voraus. Die sind zur Zeit noch etwas teurer, doch das dürfte sich im Laufe der nächsten Monate geben. RAM-DIMMs werden linear adressiert, durch paarweise Bestückung gleicher Module erhält man also keinen weiteren Performancegewinn. In einem zusätzlichen Sockel steckt standardmäßig das Mac-ROM-DIMM, und ganz rechts auf dem Board findet sich noch ein neuer, zu bisherigen Modulen inkompatibler Slot für den Third-Level-Cache. Ob der die Performance zu steigern vermag, konnten wir mangels passendem DIMM leider nicht ausprobieren.

SCSI-Ersatz

An der Laufwerksausstattung hat Apple gespart. Per Default sind eine EIDE-Festplatte (in unseren Testkonfigurationen eine Quantum Fireball ST, 4 GByte) sowie ein ATAPI-CD-ROM-Laufwerk (Matsushita CR-585-B, 24X) anstelle der bei früheren Mittelklasse- und High-End-Modellen üblichen SCSI-Geräte eingebaut.

Entgegen der ATA-Spezifikation (je zwei Laufwerke pro Kanal) haben die Apple-Entwickler keine weiteren EIDE- respektive ATAPI-Geräte vorgesehen; die Kabel gehen vom primären und vom sekundären Kanal ab und enden an den Laufwerken. Doch selbst mit einem passenden Anschlußkabel käme man hier nicht weiter: die Treibersoftware beherrscht noch immer keinen Master-Slave-Modus. Offenbar will Apple Konfigurationsproblemen vorbeugen.

Der interne SCSI-Anschluß steht nach wie vor zur Verfügung; ein Fast-SCSI-Port fehlt aber bedauerlicherweise, demzufolge ist bei einem Durchsatz von 5 MByte/s Schluß. Das 50polige Flachbandkabel ist bereits ab Werk zu den beiden Laufwerksplätzen im Klappchassis hochgeführt. Dazu passend gibt es auch zwei SCSI-Stecker (8 Bit), an einem davon wird in der endgültigen Variante wohl das Zip-Drive angeschlossen sein, das unseren Testgeräten noch fehlte. Der zweite bleibt dann frei für ein weiteres 3,5"-Laufwerk.

Wettstreit

Von der Prozessortaktfrequenz allein kann man auf die Gesamtperformance der G3-Rechner nicht schließen. Das Mainboard arbeitet mit einem Bustakt von 66 MHz, spezifiziert ist die Platine gar bis 79 MHz. Damit bewegt sich ein Apple-Board erstmals in den Gefilden moderner Pentium-PCs. Zum Vergleich: das bisher schnellste Apple-Board Tsunami verträgt nicht mehr als 50 MHz. Ein höherer Bustakt steigert die gesamte Rechnerperformance, den Speicherdurchsatz und die Geschwindigkeit der Grafik

Als direkter Nachfahre des 603e vermag der PowerPC 750/266 mit dem 604e/300 zwar nicht überall mitzuhalten, doch er ist ihm dicht auf den Fersen, wie unsere Benchmarks zeigen. Gegen den Pentium II hat der PowerPC 750 jedoch das Nachsehen - zumindest in dem für alltägliche Aufgaben wichtigeren Integer-Bereich (vgl. HINT-Kurven).

Aber die Karriere dieses Prozessors beginnt erst. Bei gleicher Taktfrequenz könnte der PowerPC 750 den aktuellen Mach5/604e überholen. Die 275- und 300-MHz-Varianten, die es frühestens zur CeBIT 98 geben dürfte, werden das Mittelfeld wieder mehr in Richtung Profiliga verschieben, doch auch die schläft nicht: den Mach5 wollen IBM und Motorola schon bald mit 400 MHz und mehr betreiben: aufgrund der kleineren Silizium-Strukturen verträgt der 604e-Nachfolger höhere Taktfrequenzen.

Fazit

Keine Frage, die G3-Macs sind attraktive Mittelklasserechner. Daß die Anwender nicht von der prinzipiell leicht möglichen Upgrading-Möglichkeit durch andere Prozessorplatinen profitieren sollen, halten wir aber für unzeitgemäß. Zum zweiten finden wir es schade, daß es keine Komplett-Upgrades - in diesem Fall vom 7600/8600 - geben soll. Der Erfolg dieser Board-Upgrades sei in der Vergangenheit ausgeblieben, so Apple. Kein Wunder: die waren ja auch immer maßlos überteuert.

Kritikpunkt Nummer drei: die Rechner kosten hierzulande viel zu viel. In den USA werden sie 1999 (DT/233), 2499 (DT/266) und 2999 Dollar (MT/266) kosten und damit in der Größenordnungen vergleichbarer Pentium-Markengeräte liegen. Umgerechnet ergäbe das Preise von 3500, 4400 und 5200 DM. Apple Deutschland will aber zwischen 5590, 6550 und 8130 DM kassieren. Bei solchen Vorstellungen wird sich der Marktanteil wohl kaum erholen. Doch die Preise seien noch nicht ausdiskutiert und könnten sich bei entsprechend negativer Resonanz durchaus nach unten ändern, hieß es aus Ismaning. An uns soll es nicht scheitern ...

Literatur

[1] Stephan Ehrmann: CHRP ohne Lizenz, Motorolas StarMax 6000 mit PowerPC 750, c't 10/97, S. 62

[2] Carsten Meyer: Apple im UHF-Bereich, Neue Power Macs mit Mach5 und Kansas-Board, c't 9/97, S. 86

[3] Stephan Ehrmann, Ulrich Hilgefort: Sound and Vision, Video mit den Macs 7500 und 8500, c't 11/95, S. 174

Lieferumfang und Preise
Hersteller	Apple Computer, Ismaning
Ausstattung	PowerPC 750 und 512 KByte L2-Cache auf eigener Platine, 32 (max. 384) MByte SDRAM als DIMMs, ATI Rage II+ DVD Grafikbeschleuniger mit 2 (max. 6) MByte SGRAM, Audio oder Audio/Videohardware auf Personality Card, Ethernet, 2 × seriell, 1 × ADB, 4- oder 6-GByte-EIDE-Platte, 24X-ATAPI-CD-ROM, Standard-SCSI-Anschluß, Zip-Laufwerk, Tastatur und Maus, MacOS 8
Preise	Power Macintosh G3 DT/233: 5590 DM Power Macintosh G3 DT/266: 6550 DM Power Macintosh G3 MT/266: 8130 DM

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Gossamer-Technik im Detail

Die früheren Prozessorkarten sind 'out', da der PowerPC 750 bedingt durch seine geringe Verlustleistung keinen gewaltigen, zwangsbelüfteten Kühlkörper mehr benötigt, sondern selbst bei einer Taktfrequenz von 266 MHz mit einem kleinen Fingerkühlkörper ohne Lüfter auskommt. In den G3-Macs sitzt der Prozessor daher in einem ZIF-Sockel. Der dürfte nebenbei im PC-Komponenten-Angebot billiger sein als der proprietäre CPU-Karten-Slot. Der G3-Prozessorkern benötigt eine Spannung von 2,5 V, die eine kleine Spannungsregler-Platine auf dem Mainboard zur Verfügung stellt.

Mit auf der CPU-Platine sitzt der sogenannte Backside-Cache des PowerPC 750 alias G3. Dieser ist (wie beim Pentium Pro) durch eigene CPU-Pins vom Systembus völlig unabhängig, Cache-Controller und -Tags befinden sich mit auf dem CPU-Chip. Dadurch hat der Prozessorkern einen viel direkteren und schnelleren Zugang zum konventionellen L2-Cache, der nur über den relativ langsamen Systembus zugänglich ist. Der G3 kann seinen Backside-Cache im Prinzip mit den Teilerverhältnissen 1:3, 1:2,5, 1:2, 1:1,5 und 1:1 zum CPU-Takt betreiben. Apple verwendet im Gossamer-Design wie bereits erwähnt die halbe CPU-Taktfrequenz. Kleinere Teiler würden extrem schnelle Cache-RAMs erfordern, die gemessen am Performancegewinn noch unverhältnismäßig teuer sind - zumal die Größe mit 512 KByte ja auch nicht unerheblich ist. Der G3 kann bis 1 MByte L2-Cache ansteuern.

Der PowerPC 750 greift direkt auf ein 64 Bit breites 4-MByte-ROM mit Teilen der Mac-Toolbox zu; die Adressierung des SDRAM bereitet ein VLSI-Baustein namens 'Grackle' auf, der nebenbei auch noch als PCI-Bridge fungiert.

Verkehrsknoten

Der wichtigste Chip neben der CPU ist 'Heathrow', ein VLSI-I/O-Controller von Apple. Der hochintegrierte Baustein dient gleichzeitig als SCSI-Adapter (MESH = Macintosh Enhanced SCSI Hardware, maximal 5 MByte/s, mit automatischer aktiver Terminierung), Ethernet- und Floppy-Controller, serieller I/O-Schaltkreis (8530 SCC) und EIDE/ATAPI-Schnittstelle. Die vierzehn gemultiplexten Adreßleitungen des Heathrow-Chips limitieren die Speicherausstattung auf zwei 64-MByte-Bänke gleich 128 MByte pro DIMM. Bei mehr als drei DIMM-Slots wäre theoretisch auch eine höhere Maximalausstattung als 384 MByte möglich.

Nebenbei stellt 'Heathrow' einige Steuerleitungen für die Personality Card zur Verfügung und bedient ein 8 KByte großes NVRAM (nichtflüchtiger Speicher), das die gut hundert Bytes PRAM im weiterhin verwendeten ADB-/Uhren-/Softstart-Chip 'Cuda' ersetzt.

Der serielle I²C-Bus von Cuda dient wiederum zum Abfragen der EEPROMs auf den SDRAM-DIMMs, die Informationen wie etwa Organisation, Größe, Refresh-Zyklen oder Zugriffszeit der einzelnen Speichermodule beinhalten. Außerdem liegt er am 'Perch' genannten Personality-Card-Slot an, womit er beispielsweise zum Steuern von Videoequipment, Videotext-Decodern und ähnlichem herangezogen werden kann. (cm)