O que há de tão bom no PPC? Tem que haver algo

Com essa pergunta em mente (a primeira que a stackexchange está me oferecendo no momento entre as "Perguntas com títulos semelhantes"), gostaria de roubar a ideia da pergunta e perguntar sobre PPC.

O que há de tão bom nisso? Todos os outros chips que eu já vi - ARM, MIPS, SuperH, x86 - analisam perfeitamente os números.

O pano de fundo dessa pergunta - sobre o PPC, isto é - é que a arquitetura do PPC é usada em muitos chips DSP, principalmente na indústria automotiva. Obviamente, isso pode ser simplesmente uma questão de momento e permitir que os desenvolvedores fiquem com uma arquitetura que conhecem bem, incluindo o conjunto de ferramentas. E o software que eles escreveram até agora, é claro.

Mas supondo que estou iniciando um projeto DSP de novo, sem nenhuma bagagem antiga para carregar - existe alguma vantagem convincente da arquitetura do PPC que me convenceria a preferir o PPC do que, por exemplo, ARM?

Conhecendo a eficiência de energia dos chips ARM, deixe-me mencionar que meu design seria executado fora da rede, não com baterias.

"O que há de tão bom no PowerPC?"

Existem muitas maneiras de responder a essa pergunta. Não me surpreenderia se houvesse um livro sobre o assunto. Vou respondê-lo da maneira mais concisa e simples possível e deixar os detalhes para o leitor ...

O PowerPC era um ótimo processador, porque era o chip certo, pelo preço certo, na hora certa. Durante grande parte de sua vida, foi o CPU não-Intel mais rápido disponível (que também era comumente disponível). Comparado com os processadores atuais, o PowerPC é bom, mas na época era o melhor. Porém, no mercado atual de CPUs, o ARM é o CPU dominante não baseado em Intel e o PowerPC está desaparecendo rapidamente. Exceto por alguns aplicativos de nicho, não há mais nenhuma razão para projetar um novo produto com uma CPU PowerPC.

Quanto ao DSP, existem muitas outras maneiras de obter um processamento rápido de números além do uso de um PowerPC. Apenas algumas versões high-end do PowerPC se saíram bem com o DSP, que seriam aquelas com as instruções da Altivec. Mas essa é uma tecnologia antiga e existem processadores Intel e ARM que se saem tão bem quanto não muito. Também existem chips DSP dedicados que seriam uma alternativa moderna ao PowerPC para esta aplicação.

Se você pode usar PCBs de prateleira, um moderno processador Intel pode fornecer enormes quantidades de energia DSP por um custo relativamente baixo. Se você não pode usar um PCB pronto para uso e precisa fabricar o seu, considere os chips ARM ou DSP dedicados (ou ARMs com DSPs dedicados da TI). Digo isso sem conhecer sua aplicação, portanto, siga este conselho com um enorme grão de sal.

Uma vez, a família x86 foi considerada envolvida em um paradigma de computação que exigia cada vez mais megahertz e mais e mais transistores, a fim de acompanhar as CPUs RISC comparativamente simples, como PowerPC e ARM.

Em resumo, os processadores Intel da época podiam ser considerados medidos em ciclos de CPU por instrução, enquanto a arquitetura mais moderna e o conjunto de instruções RISC dos projetos mais recentes significavam que eles podiam ser medidos em instruções por ciclo de CPU.

Quantidades enormes de dinheiro e recursos e a exploração de inúmeros becos sem saída permitiriam que a Intel e a AMD criassem chips compatíveis com x86 que envolvam a compatibilidade CISC em torno de um núcleo simplificado do tipo RISC para competir com os projetos do RISC em um nível que parecia improvável na época.

Qualquer um que criasse uma nova plataforma de computação na época podia ver o que estava escrito na parede, o pensamento comum era que a família x86 era um beco sem saída tecnológico, com até a Intel colocando seus esforços de pesquisa em RISC na época com o i960 e o Itanium.

Enquanto isso, no caso da Apple, pelo menos, grande parte da vantagem da velocidade inicial dos chips PowerPC mais avançados foi desperdiçada pelos usuários que tiveram que executar a maioria dos softwares de terceiros em emulação por vários anos.

Quando a Apple completou sua transição de 68k para o PowerPC, o revolucionário Pentium da Intel veio com preço / desempenho semelhante e preparou o terreno para a queda do PowerPC.

A resposta simples para a vantagem moderna da arquitetura PowerPC está em operação em tempo real. Existe todo um mercado para equipamentos críticos de segurança, onde até um pequeno atraso imprevisível é um problema. Pense em freios em um carro, controles aviônicos para uma aeronave e tudo a ver com a indústria espacial. Um atraso pode matar pessoas ou destruir milhões de dólares em equipamentos.

Se você não estiver usando um sistema operacional em tempo real (RTOS), isso provavelmente é totalmente irrelevante. O Windows e a maioria dos tipos de Linux são inúteis para operação em tempo real, e os recursos do sistema operacional arruinam os recursos em tempo real do processador.

A Intel nunca foi ótima em sistemas em tempo real, e as melhorias de "desempenho" do processador na última década abandonaram completamente o princípio. A Intel realiza o gerenciamento ativo de agendamento em seus processadores, o que é um problema em tempo real, e adicionou processamento preditivo e outras diversas melhorias. Para o usuário comum, isso acelera o desempenho, mas é um problema para operação em tempo real.

Existem alguns projetos novos de ARM que agora atingem níveis aceitáveis ​​de operação em tempo real, mas esses ainda têm desempenho significativamente menor no poder de processamento em comparação com um PowerPC.

Basicamente, você pode olhar para o mercado assim. Poder de processamento bruto, você quer Intel. Baixo consumo de energia, você quer ARM. Operação em tempo real, você deseja PowerPC.