BENCH rapidité de processeurs pour machines GEM

Conditions des tests de rapidité:

Les tests sont réalisés avec GEMDEMO, qui fait des calculs 3D OpenGL, avec la librairie dynamique Tiny_gl.ldg version 0.41, cette librairie existe en diverses versions 68000, 68881, 68020-40 (CPU 68020 FPU 68040) et 68020-60 (CPU 68020 FPU 68060).
Les 3 premieres versions ont été compilées avec GCC 2.8.1 la version 68020-60 a été compilée avec GCC 2.95.2

Le test est réalisé sur une image référence de taille 348*256 en True Color 24bits. Ce mode de test est totalement indépendant du système, car n'appelant aucune routine système durant le test, ce qui entre autre affranchi du douloureux problème de vidéo, pouvant etre cause de ralentissement mais surtout d'impossibilité de comparer quoi que ce soit.

Le bench évalue assez bien les capacités de l'unité entière par le biais de la version 68000, du FPU et de l'influence des options de compilation, ainsi que des acces mémoires intensifs pour la partie rendu. Un bench n'est jamais absolu celui la est plus orienté, vers la rapidité du processeur central et ne reflete en rien l'apect réactivité par exemple lié souvent à la vidéo ou aux unité de stockage. Par exemple MagicMac est très réactif, pourtant la puissance de traitement n'est pas exceptionnel, la réactivité est obtenue par l'appel de routines graphiques natives en PPC, c'est tout le coté paradoxal de l'émulation CPU.

Les machines utilisées:

Hades 60 sous Mint : Francois Le Coat
Falcon 30 sous TOS : Francois Le Coat
Milan 40 sous Magic: Eric Reboux
Falcon 30 + CT2A sous Magic 6: Didier Mequignon
Falcon 30 + CT2? : Zorro
TT30 sous Magic 6.1 : Pascal Ricard
Medusa T40 : Zorro
Hades 40 : Serge Lavayssiere
Athlon 600 Mhz (MagicPC -Magic 6)(PC avec Athlon 600Mhz) : Zorro
PPC 604e Mach5 300Mhz (PowerMac 8600) sous MagicMac pas de temps consacré a MacOS 8.6, extension PowerFPU (emulateur FPU 68040 natif PPC) : Olivier Landemarre
PPC G4 400Mhz (MagicMac - Magic6, MacOS 9.0.4 - bus 100Mhz) : Olivier Landemarre

3 modes sont testés : mode facettes pleines, mode filaire et mode point, dans tous les cas les calculs de rotation, translations, plaquage sont identiques, seule la partie rendu est modifiée et la moins sollicitée dans le mode point ou seul est effectué un effacement de l'image et l'affichage des points. les modes plein et filaires sollicitent l'unité entière et la mémoire centrale (Zbuffer et image).

Ce calcul, permet d'avoir une bonne idée globale de la puissance effective de chaque machine et par sa nature large permet de s'affranchir des effets surprenants des tests très ciblés comme par exemple la vitesse des rotations, surtout a partir du moment que l'on parle émulation, certaines instructions se voient très sensiblement favorisées au profit d'autres.

Causes de dispersions possibles :

• Système (multitache, mono, timeslice, autres progs présents, etc...)
• Souris animée pendant le bench (très important de ne pas bouger)
• Cache
• etc...

Déductions réalisées à partir de ces chiffres:

L'observation de la version 68000 montre sans trop de contestation, que suivant le critère de puissance de l'unité de traitement entière, on peut classer les machine comme suit par ordre décroissant:

PPC G4 400Mhz (MagicMac) - Hades 60 - PPC 604e 300Mhz (MagicMac) = PC Athlon 600Mhz (MagicPC) - Milan 40 = Medusa T40 - Falcon CT2B TT30 - Falcon 30


L'observation des versions coprocesseur en prenant le meilleur résultat pour chacune des machines montre sans trop d'équivoque l'ordre suivant:

Hades 60 - Milan 40 = Medusa T40 = PPC G4 400 Mhz (MagicMac mode 68000 seulement) - MagicMac(PPC 604e 300Mhz) - Falcon CT2B – TT30 - Falcon 30

- On observe aisément entre les divers mode, que le Milan 40 est servi par un coprocesseur très efficace nativement mais désservi par une unité entière ou des accès mémoire ou bus médiocres, j'aurais sous peu les bench Hades 40 on pourra comparer, les mêmes observations peuvent être faites pour le Medusa T40 globalement de même puissance, le mode filaire semble indiquer que dans ce mode le cache est sans doute nettement moins efficace lié à l'accès mémoire moins linéaire qu'en mode plein

- MagicMac est quant a lui désservi par l'émulation native FPU 68040 assez médiocre, le gain étant bien en deca des espérances. Le test avec PowerFPU n'a put être éffectué sur le G4 400Mhz mais on pourrait espérer avec la version 68020-40 atteindre les performances des machines avec coprocesseur du 68040, les résultats sur cette machine semble nettement plus linéaires qu'avec d'autres, il est probable que le cache plus gros permet de garder plus le code dans ce cache. Le mode ligne va du coup particulièrement vite et se révèle capable de dépasser les machine à base de 68040, mais uniquement pour ce mode avec PowerFPU il battrait sans doute globalement ces machines.


- En comparant version 68020-40 et 68881, on s'appercoit que le Milan 40 est fortement pénalisé par l'émulateur 68881, l'Hades 60 lui moins (émulateur rapide fourni avec Hades 60), Le gain des versions 68881 est en fait faible par rapport a une version 68000 sur Milan 40! qui trouve la pleine exploitation des qualités de son coprocesseur avec une version optimisée.

- Le falcon 30 non accéléré est de loins une machine très lente en comparaison des autres machines, cela est lié a coup sur à la fréquence bien sur mais aussi au malheureux bus 16 bits utilisé.

- Le falcon accéléré CT2 est globalement accéléré d'un facteur 4 - 5 pour l'unité entière et pour le coprocesseur. On note aussi que la partie calcul est plus véloce, pour un logiciel 68881 qur cette machine que sur une machine à base de 68040, cette remarque disparait des que le soft est optimisé (rares sont ceux optimisés malheureusement! (seul GCC sait faire ce qui explique la chose))

- En mode 68000 CT2 et TT30 ont des performances proches, avec un lèger avantage à la CT2, par contre en mode coprocesseur celui ci se trouve sensiblement plus véloce sur la CT2 (gain environ *2)

Si on faisait des comparaisons:

A titre informatif (on ne peut jamais avoir de valeurs rigoureuses dans les benchs!), on peut avoir en gros ces résulats: valeurs obtenues par moyennes de 3 modes avec la version la plus rapide (donc priorité au FPU)

* Seule la version 68000 est utilisable actuellement sur MagicPC, pas d'émulation copro, ce qui ne favorise pas l'émulateur
Du point de vu calcul on est donc a presque 5 fois supérieur sur Hades 60 a un PPC 604e émulant un 68020.
La CT2 calcule plus vite pour un soft 68881 que les machines 68040 testées, ce que ne montre pas ce tableau.

**Version seulement avec le mode 68000 pas d'émulation coprocesseur (PowerFPU non installé).

On voit ici que L'hades 60 reste la machine la plus puissante pour faire du calcul, si l'on utilise des logiciels optimisés.
Un G4 400Mhz sous en 68000 se montre fort honorable rivalise avec les machines à base de 68040

On peut faire de meme avec la version 68000 pour observer la rapidité de l'unité de traitement entière.

On voit ici que sur une 604e 300Mhz avec l'émulateur Apple le rapport n'est pas en faveur de l'émulateur par rapport à l'Hades 60, contrairement a ce qui a pu etre dit (un rapport 2 avait été annoncé sur un simple PPC 604 200Mhz), l'hades 60 gagne avec un rapport 1,4, par contre sur une machine plus récente comme le G4 ou le bus par exemple est sensiblement plus rapide l'émulateur passe de beaucoup devant l'Hades 60 en émulation 68000 pure, de même on peut penser qu'une CT60 devrait être plus rapide que l'Hades 60, cela grace au bus et Ram plus rapide avec cet accelerateur, sans passer par la machine hote.

L'Athlon 600Mhz et MagicPC fait jeux égal avec le PPC 604e 300Mhz, ce qui est assez remarquable, le PC devant faire nettement plus de travail que le PPC a cause de son format Litte Endian (des qu'il y a addition, soustraction, multiplication, division, comparaisons), la le PPC a un avantage physique indéniable, n'allez pas comparer la puissance des procs, se serait totalement stupide.

Manque des essais Milan 40 et G4 avec émulateur copro 040.


Voila vous savez tout

Autre tests sur la page BOGOMIPS
Olivier LANDEMARRE le 25/09/2001