236_ ATI MOBILITY RADEON 7500

Mobility RADEON 7500は、コアと512K×32Bit×4 Bank Double Data Rate Synchronous RAMが合わさった複合チップ。隣接するK4D623238B-GC45と合わせ、計32メガバイトのVRAM領域を確保している。PowerBook G4 Gigabit EthernetのRADEON mobilityと比較すると、コアクロックが166MHzから230MHzへ向上している。CHARISMA ENGINEなどの3Dグラフィックアクセラレーション機能の一部は、将来の MacOS XでQuartz Extremeという形で、積極的に利用されるだろう。

今回のパフォーマンスチェックではこうした部分のテストは行わなず、旧来の2Dパフォーマンスを測定した。

237_ Graphic performance chart

PowerBook G4 Gigabit Ethernet 667とPowerBook G4 DVI 800の比較。測定には日本語環境にカスタマイズしたMacBench 3.0を利用している。Gigabit EthernetはグラフィックドライバーをDVIと同じバージョンにアップして測定しているが、メモリパフォーマンスに問題のあるままの測定。仮想メモリ、搭載メモリ、OSなどの条件は同じであるが、ハードディスクのみ異なる条件で測定した。

PowerBook G4 Gigabit Ethernetを1としたときの相対性能をそれぞれプロットした。PowerBook G4 DVIの場合、Low power mode（L3キャッシュなし、　CPUクロック数667MHz）でも測定した。

DVIは省電力モードを含め、全体的に改善が認められた。特にRADEON内部演算が主体となる処理の中には2.4倍程度の速度向上を認めた。

注目点はCopyBit-Large copyである。L3キャッシュのあるなしで大きく処理能力に変化が認められた。

238_ Bottleneck in the pathway of copybit benchmark

L3キャッシュの有無で大きな差が認められたLarge copybitテストについて、PowerBook G4 Titanium 500とPowerBook G4 Gigabit Ethernet 667、PowerBook G4 DVI 800の速度を列記した。

1MbyteのL2もしくはL3キャッシュを搭載するものでは、キャッシュを無効にしたテストも加えている。PowerBook G4 Gigabit Ethernetは、メモリパフォーマンスがスリープ後に改善する個体を選択し、測定している。

大容量キャッシュが効果を示す緑の経路と、キャッシュが無効の場合の紫の経路に分けて、結果を示した。単位はMbyte/sec。

239_ Xserve

Macintoshプラットホームで初めてメインメモリにPC2100 DDR SDRAMを採用したXserve。ただしUni-North ICとCPUの接続は従来と同じ133MHz MPX busだろう。

画像はApple社の使用許諾に準拠して使用しています。

240_ PowerBook G4 Battery Life

どの程度のバッテリー持ち時間があるかという点は気になる部分である。ただし使用状態で大きく変化するため、測定には細心の注意を払った。

2002年4月購入のPowerBook G4 Gigabit Ethernet 667と5月購入のDVI 800を用意し、ほぼ新品のバッテリーを使って2台同時に測定した。

上の二つは負荷の低い使用状況を想定して測定した。液晶輝度最大、無線LANで5分に一度メールサーバーにアクセスし、ほとんど操作を行うことなく、並べて測定した。DVIは省電力モード（667MHz、L3キャッシュなし、プロセッササイクリングなし、MacOS 9.2.2）で、画面減光まで2時間43分、スリープまで3時間38分だった。操作は2台を両手を使って同じオペレーションを行い条件を同じとした。本体底部の最大温度はGEが38.6度、DVIが37.3度。

下の二つは負荷の高い使用状況を想定して測定した。DVIは800MHz駆動、L3キャッシュありで測定。iTunesのビジュアルエフェクトを全画面表示として、128Kbitの同じストリーム放送を受信した。底部の最大温度はGEが36.4度、フレーム数22〜26、DVIが39.6度で、31フレーム（Low power modeで27フレーム）だった。

体感速度というものは大変曖昧なものです。特に画面描画のきびきびした感じは、演算などの基本性能以上に強く印象にのこるのではないでしょうか。

PowerBook G4は2回のマイナーチェンジの度にグラフィックサブシステムの改良が行われています。最初はATI RAGE mobility 128でしたが、Gigabit EthernetではATI Mobility RADEONが、さらにDVIにはATI Mobility RADEON 7500が搭載されています。 237_ Graphic performance chartはGigabit Ethernet 667とPowerBook G4 DVI 800のグラフィックサブシステムのベンチマーク結果です。

注目すべき点は、DVIの省電力モードと通常モードで結果に大きな隔たりがあったCopybit - Large copyです。small copy、すなわち小さなピクセルデータの転送には、両モードで変化は僅かでした。この結果をどのように解釈すべきでしょうか。私は次のように考えました。描画する画像データの大きさが、L3キャッシュに格納できる場合、CPUからのデータの流れはGPUにスムーズに到達出来るのに対し、キャッシュ容量を超え、メインメモリへのアクセスが必要な場合はパフォーマンスが発揮できないのではないかと仮定しました。

そこで2×AGPのPowerBook G4 Titanium 500を含め、どこにボトルネックがあるのか、比較検討することにしました。

238_ Bottleneck in the pathway of copybit benchmarkは、二つの経路別にその結果を示した物です。

PowerBook G4 Titaniumは、1メガバイトのL2キャッシュをオフにしても、速度に大きな変化はありません。飽和点が RAGE Mobility 128もしくは2×AGPにあると考えました。

4×AGPを採用しているはずのPowerBook G4 Gigabit Ethernetが、CPU速度の違う2機種でほとんど同じ121メガバイト/秒で頭打ちになっているのに対し、PowerBook G4 DVIが倍の246メガバイト/秒を実現しているのは、ボトルネックがAGP側にあるのではなく、MPXバスにメインメモリとAGPへのアクセス要求が集中するために起こると考えてみました。

North BridgeであるUni-North ICとCPUを接続するのは133MHz、64ビットであり、この部分がボトルネックになっているのではないでしょうか。

PCの世界ではi850EやSiS645DXといったNorth Bridgeが、Pentium4との組み合わせで533MHz相当のFSBを実現していることと比較すると、MacintoshのFSBはその4分の1です。DDR SDRAMの採用も239_ Xserveでやっと実現しました。FSBは従来と変わりがないと思いますが、server用途ではDMAの活躍の場も増え、FSBが遅いままでも、North Bridge内部のスループットが向上した効果はあると思います。

ノートPCは、ハイエンドの主流がDDRメモリに移行し、845MPのFSBは、PowerBook G4 DVIのL3キャッシュバスと同じ400MHzです。

それでもPowerBook G4 DVIは、全体のバランスという点で及第点をあげることが出来るかもしれません。強烈なスペックのノートPCも、熱設計消費電力が35W、水冷の話まで飛びだし、バッテリー駆動時の性能低下は避けられないようです。 240_ PowerBook G4 Battery Life にはPowerBook G4のバッテリー持続時間について、二つのパターンで計測、比較検討してみました。負荷の低い想定で、DVIは一度もファンが回ることはありませんでした。