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PIOScope - avril 1998
(Article écrit par Fabrice Mansat et extrait d'Amiga News - avril 1998)


Nouvelles spécifications pour le PIOS One

Le Dr Kittel avait livré en avant-première les toutes dernières spécifications du PIOS One aux membres de la liste TeamOne. Après un mois de discussions acharnées pour comprendre exactement de quoi il en retournait, je peux maintenant vous livrer en détails les nouvelles caractéristiques de la bête.

La carte mère

PIOS One

PIOS One

En haut à droite du schéma, se trouve le port processeur sur lequel vous enfichez l'une des deux cartes modules processeur disponibles (fig. 2 et 3). Le module processeur contient le ou les processeurs, le cache externe de niveau 2 (L2), les connecteurs mémoire, et l'électronique du circuit PCI. La vitesse actuelle du bus processeur est de 66 MHz et devrait atteindre 75 MHz, 83 MHz, voire 100 MHz dans un futur proche.

Sur le bus PCI 0, se trouvent deux connecteurs PCI 64 bits. Ils peuvent communiquer avec le processeur en 64 bits ou bien entre eux deux dans ce même mode. Le bus système autorise la communication en 64 bits, doublant ainsi le débit possible par rapport au bus PCI standard. Le DEC 21152 est l'astuce permettant d'obtenir cinq ports PCI. Son rôle est de créer un pont entre les deux bus PCI (0 et 1). Par contre, les trois ports PCI suivants n'acceptent que le mode 32 bits. Malheureusement, les modules processeur ne savent pas encore gérer le 64 bits et communiquent avec la carte mère en 32 bits. Ceci viendra avec la version suivante.

L'autre bus PCI est donc un bus PCI standard haut débit.

Ensuite, on trouve le Vantis MACH 131SP qui est un CPLD (Complex Programmable Logic Device). Il permet de mettre en relation les différents composants de la carte mère. Le Clock PLL (Phase Lock Loop) génère les cycles d'horloge des différents composants (bus PCI, entrées/sorties).

Arg ! Le PIOS One est Intel Inside ! En effet, le composant Intel i82371 (PIIX3) permet de connecter le bus PCI au bus ISA, plus lent. Il contrôle aussi l'EIDE et les deux connecteurs USB.

Le composant Hydra, quant à lui, fournit les interfaces SCSI-2 interne et externe ainsi que les différentes interfaces série. Il gère aussi bon nombre de tâches sur la carte mère. On trouve donc deux connecteurs série haut-débit de type RS422, principalement utilisés dans le monde Mac. Toujours en provenance du monde Mac, on a l'ADB (Apple Desktop Bus) qui est une autre interface série.

Très utiles, les connecteurs USB permettent de relier chacun jusqu'à 127 périphériques. L'USB a l'avantage d'être facilement configurable, mais il permet aussi l'autodétection des périphériques connectés. Il est ainsi possible de brancher ou débrancher vos périphériques sans arrêter l'ordinateur, ni redémarrer l'OS et, je l'espère, sans griller la machine.

La ROM que l'on trouve est normalement une flashROM qui peut être mise à jour par fichier. C'est elle qui contient le firmware CHRP qui fait l'interface entre le matériel et le logiciel (OS).

Le bus violet est le bus ISA (Industry Standard Architecture). En bas à droite, se situent les deux connecteurs ISA qui permettent l'ajout de cartes bon marché du monde PC qui requièrent peu de bande passante, telles les cartes réseau ou son. Note importante : l'utilisation de chaque connecteur ISA invalide le connecteur PCI, car ils partagent la même trappe externe dans le châssis de l'ordinateur.

Au-dessus de la ROM, on peut voir les deux connecteurs EIDE qui permettent une utilisation maximale de quatre périphériques (disque dur, CD, Zip) en interne.

Le SMC 37C93x gère un certain nombre d'interfaces d'entrées/sorties, comme le lecteur PC 1,44 Mo, les boutons et lumières en façade, les deux ports série RS232, le port parallèle et les deux connecteurs PS/2 pour le clavier et la souris. A ce jour, PIOS ne possède pas encore de solution pour lire les disquettes Amiga. Ce problème devrait cependant être résolu d'ici la sortie de la machine.

En haut à gauche, le composant Aureal Vortex AU8820, un produit de toute beauté ;-), joue les véritables chefs d'orchestre. Il est un puissant accélérateur audio sur 32 voies (wavetable synthesis), utilisant les échantillons en mémoire centrale, une interface MIDI (un In, un Out), le son 3D surround, une interface DSP Dolby Digital et plus encore. Le PIOS One serait-il aussi le successeur de l'Atari ST ?

Le port manette est 100% compatible avec les périphériques analogues du monde PC. Le port numérique audio permet la connexion de périphériques externes utilisant les multicanaux. Le port Audio Codec est conforme au standard AC97. Il possède la capacité d'échantillonner et de jouer en 16 bits 48 kHz, et offre différents types d'interfaces audio.

En vrac, on trouve aussi les connecteurs analogiques suivants : CD In, Mic In, Tel In (pour les appareils de type téléphonique), Aux In (son), VAx In (Vidéo Audio) qui permet de connecter un périphérique vidéo (ex : lecteur MPEG).

Ce qu'on ne voit pas sur les schémas fournis, c'est la présence d'un petit haut-parleur pouvant biper, comme sur le PC. Chouette non ?

Les cartes modules processeur

PIOS One

PIOS One

Les configurations pour les deux cartes modules sont pratiquement identiques. On retrouve le MPC106 de Motorola (vivement critiqué par Wolf Dietrich de Phase 5). Il gère la communication entre le ou les processeurs avec la mémoire et le bus PCI. C'est une petite merveille de technologie qui ne cesse de s'améliorer. Il en est actuellement à la version 6 et on le retrouve dans le schéma YellowKnife CHRP de Motorola ainsi que dans les derniers modèles haut de gamme d'Apple, les Power Mac G3. A vrai dire, il n'existe qu'un seul autre composant offrant de tels services qui est malheureusement bien moins performant. Il est donc la seule solution existante pour une machine CHRP.

Une grande partie des améliorations des spécifications du PIOS One sont dues au passage de la version 5 à la version 6 du MCP106. Le MPC106 possède cependant un désavantage non négligeable. Lorsqu'il doit gérer plus d'un processeur, le cache L2 est alors désactivé. La raison provient du fait que le MPC106 utilise les ressources nécessaires à la gestion du cache L2 pour maintenant gérer le SMP. Le SMP, c'est tout simplement la gestion de plusieurs processeurs en parallèle. A ce jour, il n'existe malheureusement sur le marché aucune solution à un prix raisonnable, qui permettrait de conserver le cache L2. La perte de performance est estimée par Dave Haynie entre 20 et 50%, ce qui selon lui offre toujours une solution bien plus performante que les configurations que l'on trouve actuellement sur le marché.

Pour la carte module quadriprocesseur, on trouve les connecteurs permettant d'avoir une configuration allant de un à quatre processeurs. Les processeurs sont directement soudés au support BGA. Ce procédé ultra-performant possède cependant un gros désavantage pour l'utilisateur : il est impossible mécaniquement de rajouter un processeur ultérieurement au module processeur à cause de la technologie BGA. PIOS devra alors fournir une solution de reprise des cartes existantes pour que les utilisateurs puissent mettre à niveau leur machine à un coût raisonnable.

Dans ce cas, la carte monoprocesseur est alors grandement préférable. De plus, cette carte permet l'ajout d'un second processeur identique au premier dans le connecteur Interposer sans les inconvénients de la carte quatre processeurs. De toute façon, la carte module quadriprocesseur ne sera pas disponible pour les toutes premières machines. Le connecteur Interposer peut aussi être utilisé pour remplacer le processeur sur la carte module par un ou deux processeurs différents (PowerPC 750 ?). Autre désavantage commun à tout système PowerPC, on n'achète pas son processeur chez l'épicier du coin comme pour les Pentioum. Les processeurs possibles sont les PowerPC 603e, 604e, 604q (Mach V), et 740. Le 750 n'est pas compatible à cause des broches (snif !).

La ROM sert à l'initialisation et la reconnaissance des différents composants de la carte module. Le tampon (buffer) entre le bus système et le bus mémoire permet au processeur de ne pas rater des données en provenance de la mémoire centrale. Le bus mémoire tourne à la même vitesse que le bus système.

Le cache externe de niveau 2 (L2) réside sur la carte module permettant d'accroître fortement les performances.

Les connecteurs mémoire peuvent recevoir aussi bien de la mémoire DIMM EDO que des barrettes SDRAM bien plus rapides. Il n'est pas nécessaire d'insérer les barrettes par paires.

Conclusion

La nouvelle mouture du PIOS One nous offre actuellement bien plus que la première version. La technologie évoluant, elle a su intégrer la nouvelle version du MPC106, augmenter le nombre de connecteurs PCI à cinq, la gestion des connecteurs USB, un système audio performant et complet. Il est cependant regrettable que le bus système ne tourne qu'à 66 MHz, que le connecteur AGP ne puisse être géré, et surtout, que le cache L2 soit désactivé en configuration multiprocesseur. Cette machine reste cependant (théoriquement) une petite bombe, surtout si elle permet de faire tourner un OS tel que BeOS.

Si la machine sort rapidement, elle devrait pouvoir bien se vendre car elle est relativement innovante bien que n'étant pas aussi facile à faire évoluer que nous l'a laissé croire PIOS. La facilité d'évolution se trouve au niveau de la conception de carte et de la prise en compte dès aujourd'hui des futurs standards. Je ne vois cet avantage que du côté de PIOS qui pourra fournir des versions améliorées très rapidement et compatibles alors que l'utilisateur devra certainement changer la carte mère et le module processeur. Il est important que cette machine sorte au plus vite, surtout après l'annonce de Phase 5 concernant sa nouvelle machine PowerPC multiprocesseurs, cousin très proche du PIOS One.


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