第3回 Die-junction Temperatureアンケートのご協力ありがとうございます。引き続き新機種を含め温度を集積して行きたいと思います。途中経過としてデータを整理してみました。

MacOS 8.6はNanokernelとそれに密接に関連するMultiprocessing API Libraryがより高度なプロセッサーパワーマネージメントを組み込み、処理速度を犠牲にすることなく、消費電力、発熱量の低減を実現しています。

そこで5月29日からアンケート収集プロトコルを若干変更し、第3回 Die-junction Temperatureアンケートを開始しいたしました。

目的

NanokernelとMultiprocessing API LibraryがMacOS8.6で変更され、以前のバージョンと比較しCPUの発熱が抑えられていると言われている。そこで我々はMacOS8.6とそれ以前のバージョンでのdie-junction 温度を測定し、温度が低くなっていることを確かめるとともに、MacOS8.6における新たな基準温度を求め、若干の考察を加えて発表する。

対象

PowerBook G3 266/14、34台、PowerBook G3 233/14 46台の計80台。クロックアップしたもの、インタークーラーなどの強制冷却装置を使用したものは除いた。

方法

対象機種でインターネットにアクセスし、ブラウザを表示している状態でのPPC750のThermal Assist Unitの示すdie-junction温度を、G3Strip⁽⁴もしくはSpeedMeter 1.2⁽⁵で求め、平成11年5月29日から9月14日までの約3ヶ月半間、主に日本国内を対象にインターネットのホームページを介しアンケート形式で収集した。

統計

サンプル数が少なく、データ自体が正規分布と仮定できず、環境因子が多く離散変数であるため、ノンパラメトリック検定のMann-Whitney's U Testで検定を行った。

結果 PowerBook G3 233/14は計46台で、MacOS 8.6では平均64.941度、標準偏差は8.981(n=34)、MacOS 8.6以前はn=12で、平均71.833度、標準偏差10.329。PowerBook G3 266/14は計34台、MacOS 8.6はn=28、平均63.5度、標準偏差11.335。MacOS 8.6以前のものはn=6で、平均75.5度、標準偏差10.134である。 それぞれの機種についてMann-Whitney's U Testを行い、PowerBook G3 233/14ではp=0.0447、PowerBook G3 266/14ではp=0.0279となり、5%の危険率でMacOS8.6とMacOS 8.6以前の間には有意な差が存在した。(Fig.1)

fig.1 MacOSのバージョンの違いによる温度分布

アンケート調査を基に求めたデータであり、測定時期やそれぞれの環境の違いにより外気温に大きなばらつきが存在すると予想される。またMacOS8.6へのバージョンアップが徐々に進行し、外気温の高い時期でのMacOS8.6以前のデータはあまり含まれていない。にもかかわらず、MacOS 8.6とそれ以前との間には有意な温度差が存在し、MacOS 8.6の方が温度が低いことが確かめられた。また、MacOS8.6はアプリケーションの使用状況で温度に大きな差が有るが、MacOS 8.6以前と分散に有意な差は存在せず環境因子が温度に大きく関連することが示唆された。

MacOS 8.6使用下でのPowerBook G3 233/14の標準die-junction温度は64.9±17.9度、PowerBook G3 266は63.5±22.67度であった。

PowerMacintosh G4のアーキテクチャブロック図のリークが有りました¹⁾。私なりに書き直したのがFig.1です。

Fig.1 PowerMac G4 500のブロック図（リーク情報を基に）

Chip Set

ほぼ予想通りの組み合わせとなりました。PCI Bridge/Memory ControllerはiBookでおなじみのUni-N ICが使用されています。接続バスは明記されていませんでしたが、おそらく60x Busだと思われます。PCI-PCI Bridgeは予想通り組み込まれていました²⁾。変な場所にROMが繋がっていると思います。

ATA-66

もっとも意外であったのはATA-66の接続方法です。iBook発表時、KeyLargoの性能表記にATA-33を思わせる部分が有り、てっきりPowerMacintosh G3と同様に内蔵ATAハードディスク用のインターフェースチップがI/O contorollerとは別にPCIに接続されると予想していました²⁾。しかし、KeyLargoから直接繋がっている様です。

FireWire/Ethernet

これもUni-North ICから直接物理レイヤーチップに繋がると予想していましたが、単純にPCIに接続しているそうです。しかし、G4には第3のFireWireが存在し、これがどこから出ているのかは、まだ謎です。

FireWireのリンクレイヤーコントローラーにYosemiteで使われていた米TI社TSB12LV21Bの後継チップであるTSB12LV23が、物理レイヤーのLUCENT社のFW803が接続され、3ポートをサポート。Ethernetのリンクレイヤーコントローラーには米Intel社i21143が使用されていていると、TAK氏よりご指摘いただきました。またSATOU氏は、WPC EXPで直接実機を観察しEthernetのリンクレイヤーコントローラーがCardBus等に使われる薄型のパッケージの21143TDであることを知らせてくれました。ありがとうございました。13/Sep

ヒートシンクの下のG4チップの隣にはcacheのみが載っていて、Boot ROMを含め殆どのチップセットはMother Board上に存在するようです¹⁾。ただ、現状ではAltiVecが多量に電気を食うため*1、CPUボード上には電源周りのレギュレター部品が沢山あり、ヒートシンクも不気味なほど大きなものになっています。ノートにPowerPC G4が搭載されるようになるまで、解決しなくてはならない問題はまだたくさんあるようですね。

*1これは三浦氏³⁾が、WORLD PC EXPO 99レポートの中で、AltiVec対応フォトショップフィルター使用中にヒートシンクの温度が急上昇したととれる記事より考えました。