Der Lobgesang möge weitergehen und die Götter gnädig stimmen, auf dass der Pandora tatsächlich schon im September verteilt werden könne.

In der letzten Strophe habe ich mich als Sympathisant der Piratenpartei geoutet. Da es leider noch immer Missverständnisse in der breiten Bevölkerung gibt: Ich bin kein Pädophiler, kein Raubkopierer und erst recht kein Terrorkopierer… – nur ein wenig entsetzt über unsere Politiker und auf deren Medien mit denen sie sich ihre Meinung bilden!

Heute will ich aber wieder wortwörtlich auf den Kern oder vielmehr die Kerne des Pandora zurück kommen. Im Pandora arbeitet ein TI-OMAP3530 SoC und es sollte genügend Leute geben, die damit noch nicht all zu viel anfangen können.

Da habe ich mal wieder für euch das Internet auf den Kopf gestellt und nicht nur aus der Wikipedia-Ecke ist mir viel entgegen gestürzt, was ich hier gerne zum besten geben möchte.

Rollen wir alles von hinten auf: SoC, das bedeutet „System on a Chip“. Wer bei Chips immer noch über eine Geschmacksrichtung nachdenkt, dem kann ich kaum helfen. Denn bei diesem Chip handelt es sich um keinen Kartoffelchip, sondern um einen kleinen Siliziumkäfer, von denen es leider noch viel zu wenige Aufnahmen gibt.

Der OMAP3530 gehört zur OMAP35x Gattung, die wiederum zur OMAP 3 Familie gezählt wird. Dass dieser Käfer, der sich mit seinen vielen Silberbeinchen in die Platine des Pandoras krallt, kein deutscher Käfer ist, verraten die ersten zwei Buchstaben: TI ist eben nicht VW!

Texas Instruments ist gemeint, die ihren OMAP3530 als Applications Processor bewerben. Um zu verstehen, was die damit aussagen wollen, sollte man wissen, dass kleine Prozessoren grundsätzlich einen wesentlich freundlicheren Arbeitsmarkt vorfinden, als wir Menschen es heute gewohnt sind. So arbeiten sie heutzutage versteckt in allen möglichen Dingen.

Ob in Waschmaschinen, Mikrowellenherden, Uhren und in meinem Toaster ist sogar auch tatsächlich schon einer, leider konnte ich diese Käfer noch keiner Gattung zuordnen. Daher weiß ich nicht, wie ich da das Ångström aufspielen kann. Doch wozu auch, er hat ja nur ein kleines Zahlendisplay und auch auf dem Toast kann er mir noch keine Nachrichten drucken.

Manche Geräte sind da viel Kommunikationsfreundlicher, als mein piepsender Toaster. So gibt es dank des im Gerät eingebetteten Prozessors inzwischen sogar schon Klartextanzeigen auf Waschmaschinen, womit die folgende Waschanleitung endlich der Vergangenheit angehören dürfte.

Denn jeder Depp, der Lesen kann, sollte das Gerät ja nun vernünftig bedienen können – und schwupps ist selbst Mutti zu Hause arbeitslos…  – Nun kann sie sich endlich schöneren Dingen widmen.

Zum Beispiel der Programmierung des Videorekorders. Gibt es überhaupt noch VHS-Magnetband-Kasettenrecoder oder nur noch Festplatten- und DVD-Recorder? Schon in einem einfachen DVD-Player ist im Grunde ein kompletter kleiner Computer, der über eine gut programmierte DVD wirklich Freude bereiten kann.

Diese Prozessoren sind meist Spezialisten. Fachidioten, wenn man so will, die meist nur mit einem rudimentären Betriebssystem ausgestattet sind: der Firmware. Sie tun nur ihren Job, eingebettet im System, daher spricht man von Embedded Systems.

Der Anwendungsprozessor besteht aus mehren Prozessoren und ist somit schon wesentlich mehr, als irgendein Fachidiot. Und er macht dabei ein wirklich gutes Bild…

Schon die kleinen Prozessoren in den DVD-Playern mussten sich darauf verstehen MPEG2-Datenströme in gute Bilder umzuwandeln. Als auch Handys endlich Farbbildschirme bekamen, war dieses Können selbst bei den Handy-Prozessoren gefragt. Natürlich kann dies eben auch der Hauptkern im TI-OMAP3530.

Dort arbeitet ein ARM® Cortex™-A8 Core als Main-Prozessor mit 600 MHz.

Für einen heutigen PC Besitzer mögen 600 MHz erst einmal recht lächerlich klingen. Doch in den meisten PCs arbeiten CISC-Prozessoren. Das sind sehr schlaue Prozessoren. Sie haben einen viel größeren Wortschatz, als die RISC-Prozessoren, die dummen Fachidioten, die meist nur 32-Worte kennen.

Dafür sind CISC-Prozessoren aber auch ein wenig träge. Sie brauchten natürlich für die komplizierteren Befehle auch mehr Takte und waren in der Zeit nicht ansprechbar. RISC-Prozessoren dagegen sind immer mal für ein Interrupt gerne zu haben und zudem auch nicht so hungrig.

Ideal also für Spielkonsolen. Gerade für Handhelds. Kein Wunder also, dass er auch in anderen Handhelds zu finden ist. Der Prozessor der PSP arbeitet maximal mit 333 MHz. Der von Nintedo kommt sogar mit maximal 67 MHz zurecht um doch gelungene Unterhaltung zu bieten. Ja meist arbeiten die Geräte sogar bei weniger hohen Taktraten, um das Spiel in die Länge zu ziehen. Denn wer spielt schon gerne an einem Handheld, wenn er auf eine Steckdose angewiesen ist.

Das ist ebenfalls eine Besonderheit der RISC-Prozessoren: Sie können ihre Geschwindigkeit einfach drosseln. Und wer immer noch vom Wahnsinn der PC-Vermarktung getrieben wird, aus der Zeit, wo man seinen neuen Rechner ganz schnell nach hause schleppen und flink aufbauen musste, bevor er restlos veraltet war: Ja, ihr könnt einen RISC natürlich auch übertakten. Dabei ist er dagegen auch bei weitem nicht so anfällig wie ein CISC, der dann schon manches mal am Hitzetot dahingeschieden war. Bevor es dem Fachidiot zu heiß wird kommt er ins Stolpern und serviert nur noch Datenschrott. Das ist dann zwar schade um das Programm, das gerade lief, schadet aber dem Prozessor nicht.

Nun sollte also ersichtlich sein, dass ein Vergleich zwischen diesen Prozessoren nicht leicht ist und sich schon gar nicht aufgrund der Taktrate ein Leistungsvergleich erstellen lässt.

Inzwischen hat man natürlich erkannt, dass man aus einen Haufen Fachidioten auch ein kompetentes Team bilden kann. Daher verstecken sich tief in modernen CISC-Prozessoren im Grunde RISC-Kerne und die herkömmlichen RISC-Prozessoren – was ist mit denen? Waren die ARM-Prozessoren etwa jetzt zur Abendschule?

Der Cortex-A8 beherrscht gleich sämtliche Technologien, die aus der ARMv7 Serie bekannt sind: NEON, Jarzelle RCT, Trust Zone und sogar Thumb-2.

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Thumb-2?

Thumb bitte nicht mit Tumb verwechseln, was im mittelhochdeutsch für dumm steht. Nein, wohl eher war der kleine Däumling gemeint. Denn es wurde eine Lösung ersonnen, mit der man die Programme kleiner machen wollte. Schließlich musste man den kleinen aber flinken Idioten ja immer alles ganz Haarklein erklären. Jawohl, ARM-Prozessoren haben sich ihre Geschwindigkeit durch längeren Code erkauft.

Man hat ihn jedoch nicht so schlau haben wollen wie einen CISC. Tatsächlich sah man darin die Lösung ihn einfach mit noch kürzeren Befehlen zu steuern. Diese waren jetzt statt 32 Bit nur noch 16 Bit lang. Klingt wie ein Schildbürgerstreich. Halbe Befehlslänge – Halbe Programmlänge? Wer das glaub, der ist dem Streich auferlegen. Denn man stelle sich vor, ich dürfte nur noch kurze Wörter benutzen, dabei kann ich selbst mit denen ganz gut um den heißen Brei erklären.

Trotzdem war eine Ersparnis mit diesem Streich gelungen. Meist bei 30%, manchmal auch von 40%. Schließlich musste man ja nun den einen oder anderen langen Befehl mit zwei oder drei kurzen Befehlen nachbilden. Bei zeitkritischen Anwendung war es einfach interessanter im herkömmlichen ARM-Modus zu programmieren. Jeder Modus hatte seine Vor- und Nachteile, was das wechseln des Modus notwendig machte. Dieser Wechsel war anscheinend noch ineffizient.

Denn bei Thumb-2 war man die Restriktion der festen Befehlsbreite über Board. Dies ersparte nun den Moduswechsel und vereinigt Codedichte und Ausführungsgeschwindigkeit in einem ausgewogenem Kompromiss, der sich zuvor schon im Thumb Interworking andeutete.

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TrustZone – bitte nicht mit Thrust-Zone verwechseln: Es geht um Vertrauen und nicht um schub! Vertrauen allerdings bekommt man nicht geschenkt, man muss es sich verdienen. Daher hat man mir nicht verraten, wie es funktioniert…

TrustZone will eine Sicherheitstechnologie zur Verfügung stellen, die auch bei offenen Betriebssystemen das Digital Rights Management sicher zu stellt vermag. Somit kann wohl der digitale Schutz, dem die SD-Karten ihren Namen verdanken, auch nicht umgangen werden.

Da diese Technologie somit den Lizenznehmern auch ermöglicht einen wirksamen Kopierschutz in ihre Programme einzubinden steht kommerziellen Titeln oder auch kommerziellen Multimedia-Angeboten auch auf einem offenen System eigentlich nichts im Wege.

Eigentlich sagt ja schon „eigentlich“ alles: Die Absatzzahlen müssen stimmen, damit sich Lizenzgebühren und Herstellungskosten decken. Doch das darf ich vielleicht schon im Vorfeld verraten: In einer der nächsten Folgen werde ich jede menge OMAP3530 Geräte vorstellen, soweit es mir möglich ist.

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Jarzelle RCT

Auch hier kann ich leider nicht erklären, wie es funktioniert, doch was ganz prima funktionieren soll.

Jazelle RCT reduziert nicht nur die Größe von Just-in-Time Bytecode, der vor allem bei Java-Programmen auftritt, sondern beschleunigt auch die Ausführungsgeschwindigkeit. Da die gleiche Leistung auch bei einem geringeren Takt erzielt wird, kann die Leistungsaufnahme des Prozessors gesenkt werden. Somit spart es drittens also sogar noch Energie.

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NEON

ist eine 64/128 Bit-SIMD (Single Instruction Multiple Data) Erweiterung die bis hin zur der DSP-Funktionalität hineinreicht. Es stehen eigenständige Register zu Verfügung und des weiteren auch eine Pipeline, die von der ARM-Integer-Pipeline abgekoppelt ist. Neben Integer- können auch Gleitkommadaten einfacher Genauigkeit verarbeitet werden. Dies dürfte für 3D-Applikationen sehr interessant sein.

Dank NEON sind bis zu 16 Operationen gleichzeitig möglich. Somit kann ein Prozessor mit NEON-Technologie MP3-Musik bei nur 10 MHz bereits flüssig wiedergeben. Für MPEG-4 VGA-Videodaten mit 30 Bilder pro Sekunde könnte der Cortex jedoch schon zu Hälfte ausgelastet sein, daher der zusätzliche C64x+ DSP auf dem OMAP3530.

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DSP, das bedeutet übrigens Digitaler Signal Prozessor. Solche Prozessoren haben sich vorallem in Multimedia Geräten erwiesen. Wie gesagt hatten Prozessoren bereits in DVD-Playern aber auch in Set-Top-Boxen die Aufgabe bekommen MPEG2 encodieren zu müssen, aber auch Kameras, die gleich MPEG2 decodieren sollten. In der Welt von TI gibt es dafür die Zucht der C64x+ Gattung die eben diesem Umgang mit dem MPEG-Kram gewachsen ist.

Der TMS320C64x+™ DSP-Kern, so der vollständiger Name des Spezialorgans, das im OMAP3530 arbeitet kann zeitgemäße HD- und SD-Videoformate bewältigen. Leider ist das Display der Pandora nicht groß genug, um diese Auflösungen wirklich auskosten zu können. Ebenso fehlt sogar der DVI-Ausgang, aber ja auch das optische Laufwerk. Und apropros Optik: Auch keine Kamera hat der Pandora. Ja aber Hallo! Erst heißt es er sehe aus wie ein DS und dann soll er auch noch aussehen wie ein DSi? Und denkt nur an die Gebühren für die Verwertungsgesellschaften!

Und zu der Frage, ob er nun HD-fähig ist oder nicht will ich mal sagen: Der Pandora ist eben keine PlayStation 3, dafür allerdings schon ein kleiner Da Vinci.

Zumindest zählt TI den C64x+DSP zur DaVinci-Prozessoren-Familie. Die TMS320-Serie, die es schon seit 1983 gibt, wurde dann mit ihrer C6000 Serie (und dazu zählt auch der C64x) zu DaVinci Serie. Ein ebensolches Allround-Talent, das die Lösung erbringen sollte, die moderne Multimediageräte benötigten, um Bilder einzufangen und auf einem Medium zu speichern oder eben von einem Medium wiederzugeben.

Dies kann der Kern nur in seiner Umgebung, die nicht nur mehrere Zwischenspeicher einbezieht (3 Cache-Levels) sondern zudem auch ein eigenes kleines Micro-Betriebssystem, dem DSP-BIOS. Diese Umgebung bietet auch die IVA 2.2 Technologie. IVA = imaging and video accelerator

Der DSP versteht es also nicht nur Bildern Beine zu machen, auch notwendige Berechnungen für den musikalischen Genuss müsste er eigentlich im Halbschlaf beherrschen. Es könnte also an einem fehlendem BIOS-Zugriff liegen, dass der Pandora bis jetzt noch nicht in der Lage ist mit einer Akkuladung 100 Stunden lang MP3-Musik vor sich hinrieseln zu lassen. Das ganze könnte eher also ein Lizenz-Problem, als denn ein technisches Problem sein…

Doch ich kann nicht einmal sagen, ob dieser DSP sich wirklich von seinen 430 MHz überhaupt runtertakten lässt, also wirklich in Halbschlaf versetzen. Somit ist nicht ganz klar, warum sich Craigix dazu hat verleiten lassen dies schon so früh zu behaupten. Vielleicht ging er davon aus, dass der DSP eben auch in UK erdacht wurde?

Zumindest sind ARM als auch die Imagination Technologies Ltd. britische Unternehmen und geizen wirklich nicht mit erstaunlicher Technologie.

Wer zum Flashspeicher noch immer Festplatte sagt, der wird wohl PowerVR SGX530 einfach als Grafikkarte deklarieren. Ah! Meinetwegen… Wie sollte ich denn das besser erklären?

Immerhin handelt es sich hier um die Graphics Processing Unit, diese GPU berechnet bei geradezu gemütlichen 110 MHz über 10 Millionen Polygonen pro Sekunde um euch in virtuelle 3D-Welten zu verführen. Ob das nicht auch der Cortex mit seiner NEON-Technologie genaus so gut könnte? Es ist jedenfalls nicht verkehrt noch mal jemanden kompeteten bei Seite stehen zu haben. Wünsch ich mir auch oft…

Die Open GL-ES 2.0 Grafik-Engine emöglicht es erstaunliche fotorealisitische Effekte zu erzeugen und stellt zudem eben eine standardisierte Schnittstelle dar.

Nachdem ich das nun alles weiß, bin ich mir eigentlich sicher, dass es noch zu kommerziellen Softwareangeboten auf der Pandora kommen wird. Wenn sie nicht zu spät kommen und die Homebrewer nicht schon alles selbst gelöst haben…

(Fortsetzung folgt)

also bis später
euer Mäx

DAS GEHEIMNIS DER PANDORA