"Einem geschenkten Gaul schaut man nicht ins Maul" - PPCNUX war trotzdem so frei, die Innereien der Maschine unter die Lupe zu nehmen.

Nachdem Genesi vorletzte Woche auch in USA auf Freescales Embedded Connectivity Summit (ECS) die Trommel für PegasosPPC Systeme rührte und für Gentoo-Linux 10 ODW gestiftet wurden, zeigen wir unseren Lesern, woraus das Komplettsystem aufgebaut ist.

"Wo ist mein T-Shirt?"

Während der Amiga Fanclub auch weiterhin auf seine Textilware warten muss, erfreuen sich Genesis und nun auch Freescales Kunden einem stetigen Strom an Qualitäts-T-Shirts um ihre Unterstützung für das System zum Ausdruck zu bringen und im bevorstehenden Winter nicht zu erfrieren...

Die ODW kommt in einem AOpen H360A Slim-Gehäuse in Computer-beige, welches durch zwei etwas schrägstehende Front-Panele in einer Art Metallic-anthrazit und MorphOS-blau hinter Plexiglas aufgelockert wird. Es existieren drei Klappen in symmetrischer Konfiguration. Die Bedienelemente bestehen aus einem Auswurfknopf für das Combo-Laufwerk, einem Resettaster und einem größeren Anschaltknopf. Das Gehäuse ist tiefer als breit bzw. hoch und es läßt sich als Desktop oder Minitower aufstellen. Hierzu werden vier Plastikfüße mit einfacher Schnappmontage bereitgestellt, die das Ändern der Konfiguration besonders einfach gestalten - sogar auf den Kopf kann man den Minitower stellen.

Die Schnittstellenauswahl an der Rückseite der ODW besteht aus (von oben nach unten und links nach rechts):
Gameport, Audio Ausgang und Eingang, Mikrofon-Eingang, PS/2 Maus und Tastatur, Gigabit Ethernet, 2x USB, Fast Ethernet, 2x Firewire, Parallelport, serielle Schnittstelle und S/PDIF optischer Soundausgang. Als Erweiterungskarten passen nur solche mit halber Höhe. Hier besitzt die ODW einen Grafikadapter mit TV Ausgang, DVI-I Schnittstelle und VGA Ausgang.

Eine interessante Perspektive ist sicherlich die Gehäusevorderseite zum Vergleich auf das Chassis gestellt. Die beiden linken Klappen werden durch den Widerstand einer Blattfeder auf- bzw. zugehalten. Der erste Schacht ist für ein 3,5 Zoll Laufwerk vorgesehen, das auch von außen erreichbar sein soll (z.B. Floppy oder MO-Laufwerk). Die Innenblende kann jedoch entfernt werden, um größeren Laufwerken Platz zu bieten. Direkt darunter finden sich hinter einer weiteren Klappe Aussparungen für zwei Klinkenbuchsen und USB. Wenn wir diese Anordnung mit dem Chassis vergleichen, fällt auf, dass neben den Sound Ausgang und Mikrofon Eingang (z.B. für ein Headset) noch eine weitere Aussparung existiert - hier hätte man Firewire nach vorne führen können. Obwohl der Pegasos tatsächlich eine interne Firewire Schnittstelle besitzt, die geradezu prädestiniert für eine solche Anwendung wäre, wurde die kleine Schnittstellenplatine nicht mit einem Konnektor bestückt. Bei den USB Schnittstellen ist zudem ausschließlich die untere belegt, da die vierte USB Schnittstelle der VIA VT8321 Southbridge spezifikationsgemäß aber ziemlich unnütz in den AGP Slot verlegt wurde.

Die Blende des 5,25 Zoll Laufwerks wird durch eine Spiralfeder automatisch zugehalten. Auf unserem Foto dient der Feinschraubenzieher lediglich zur Beschwerung, damit die Klappe offen bleibt. Das Gehäuse besitzt hier einen von außen zugänglichen Umlenkmechanismus, der den Auswurfknopf des optischen Laufwerks betätigt. Die ausfahrende Schublade öffnet nun gegen den Widerstand der Feder die Gehäuseklappe, die sich beim Einfahren von selber schließt. Unter dem Laufwerk befinden sich LEDs für Diskzugriff, Betriebszustand und die Mikroschalter für Reset und Netzteil.

In der Halbschrägen entdeckt man jeweils drei Ritzen, die mögliche Montagepunkte für die wechselbaren Gehäusefüße darstellen und eine perforierte Stelle. Zwischen den Gehäuseteilen kann man im Inneren bei genauem Hinschauen ebenfalls diese auffällige Lochung entdecken - dort hat das Netzteil einen weiteren sinnvollen Abluftkanal. Bitte hier keine Getränke auf das Gehäuse stellen...

Nach vollständiger Öffnung des Gehäuses, wofür lediglich zwei Rändelschrauben ("thumbscrews") gelöst werden müssen und das Oberteil nach vorne abgezogen werden kann, begrüßt uns das Pegasos II G4 Mainboard. Das Gehäuse ist in drei Zonen aufgeteilt, der Platz für ein micro-ATX Board, das Netzteil und die Laufwerke. Das geregelte Netzteil kommt ebenfalls von AOpen und leistet 250W. Es besitzt einen Schiebeschalter für 110V oder 230V Betrieb und keinen eigenen Netzschalter. Hier muß unbedingt darauf geachtet werden, den landestypischen Standard zu wählen.

Ein Vorteil ist bei der ODW die passiv gekühlte Grafikkarte, jedoch wurde der VGA Ausgang per Flachbandkabel so verlegt, dass alle PCI Slots unbenutzbar werden. Welche Bewandnis dies hat, wird nicht ganz klar. Bei dem optischen Laufwerk handelt es sich um ein DVD/CD-RW Samsung SM-352NEN Combodrive, welches 1,2A aus der 5V und 1,5A aus der 12V Schiene aufnimmt.

Nach Lösen von zwei Schrauben läßt sich die Laufwerkslade nach oben wegklappen, darunter kommt die Festplatte in einem separaten Käfig zum Vorschein. Die Grafikkarte ist eine low-profile Powercolor R92LE-C3S mit 200MHz Radeon 9200SE und 128MB DDR333 RAM. Das einseitig bestückte 256MB DIMM scheint eine OEM Marke zu sein und läuft im Pegasos mit DDR266 Geschwindigkeit.

Eine weitere Schraube losgedreht und schon kommt man an die Festplatte heran, die auf dem Kopf montiert wird. Die 40GB Seagate Barracuda 7200.7 ST340014A ist zwar sehr klein für die heutigen Verhältnisse, jedoch recht schnell und die leiseste ihrer Klasse - laut c't nur 0,3 Sone im Leerlauf und 0,4 Sone beim Zugriff! Sie benötigt regulär 0,72A aus 5V und 0,35A aus der 12V Versorgung.

Erweiterbar ist die ODW mit zwei 3,5 Zoll Laufwerken, oder - und jetzt kommt die Spezialität des Gehäuses - mit einem weiterem 5 1/4 Zoll Laufwerk. Dies mag notwenig werden, um DVDs zu brennen oder on-the-fly Kopien zu erstellen. Dazu zieht man einfach das Mittelteil des Montagekäfigs hinaus und steckt es umgedreht wieder hinein. Dann noch die Schutzbleche vorne mit einer Schraube gelöst und das quadratische Blechteil heraus und schon ist der Umbau fertig. Die mitgelieferten Rundkabel mögen jedoch nicht unbedingt dafür passen, das eine steht aufgrund des ungewöhnlichen Festplattenanschlusses auf dem Kopf und das andere scheint etwas kurz, um ein weiteres Laufwerk parallel anzuschließen.

Wieder zurück beim Mainboard sieht man den simplen und doch genialen Verriegelungsmechanismus der Erweiterungskarten. Ohne Schrauben steckt man einfach eine Plastikklammer ein, die alle Karten auf einmal verriegelt. Der große 9cm Lüfter des Netzteils liegt sehr günstig und saugt die erwärmte Luft von der Prozessorkarte weg. Der kleine Erweiterungssteckplatz für die zweite Gigabit Ethernet Option ist jedoch direkt vor dem Lüfter platziert und es steht zu befürchten, dass beim Einsatz dieser Karte ein Teil des Luftstroms blockiert wird. Besondere Aufmerksamkeit verdienen auch die RAM Sockel. Die Riegel sind wegen der nah herangeführten Lüfterbox gerade so zu öffnen, dass ein Austausch der Speichermodule möglich ist. Auf dem Bild ist die Klammer eines Sockels jedoch durch das Gitter des Netzteillüfters eingedrungen und kann ihn beim Laufen behindern. Hier also darauf achten, dass dies nicht geschieht!

In der Nahaufnahme mit ausgebautem Netzteil und G4 Karte sieht man noch einmal gut den kleinen Erweiterungssteckplatz und den Verwendungszweck des Pegasos Boards:
DUAL PPC
Leider gibt es bis jetzt noch keine entsprechende Prozessorkarte, dabei sind die 7447A momentan mit 145,53USD sehr günstig und würden als Doppelpack nach "N" Spezifikation mit 2x 8W etwa genau soviel Strom verbrauchen wie der derzeit verwendete einzelne 7447 "L" mit ca. 15,8W!
Ein Widerstand vor dem ATX Stromstecker ist etwas schief aufgelötet, das tut der Funktionalität des Boards jedoch keinen Abbruch.

Das Herz des Systems: Marvell Discovery II MV64361 und der G4 mit 1000MHz unter dem Aluminium-Kühler mit integriertem Lüfter. Das bplan "b" ist zwischen der Batterie und CPU Karte zu sehen.

Zuletzt eine Aufnahme der CPU mit demontiertem Kühlkörper. Hier hat bplan dazugelernt und spendiert dem Chip einen Abstandshalter und etwas Wärmeleitpaste. Die erste Generation der G4 Pegasos II musste noch mit einer einfachen Kupferfolie auskommen, die auf die Unterseite des Kühlers geklebt war und keine weitere Kontaktpaste besaß. Einen Schutz vor Verkanten und damit der Gefahr eine Ecke des Dies abzubrechen gab es damals auch noch nicht. Diverse AMD Prozessoren sind dadurch schon eines vorzeitigen Todes gestorben, wie eine spezielle Webseite anschaulich dokumentiert. Den CPU Takt oder Busteiler kann man hier leider nicht per Hand einstellen, dies scheint durch SMD Widerstände fest kodiert worden zu sein.

Die ODW ist kein lautes System, jedoch düfte sie ruhig noch 2 Nuancen leiser sein. Hierfür kommt uns gut zupass, dass die CPU Lüfter-Kabel nicht mehr direkt verlötet sind, sondern einen kleinen Stecker besitzen. Um den Lüfter langsamer drehen zu lassen, der mit der Standard-12V-Versorgung nicht einmal handwarm wird, kann man einfach eine 7-Volt Modifikation basteln. Hierzu zieht man den Lüfterstecker senkrecht von der CPU Karte ab und kann nun mit Hilfe eines Feinschraubenzieher o.ä. die beiden Plastiklaschen aufhalten, so dass man die Kabel mit den Kontaktschuhen herausziehen kann. Nun nimmt man einen freien Laufwerksstecker des Netzteils und steckt das Ende des roten Lüfterkabels in die Metallbuchse beim gelben (+12V) Stromkabel und das Ende des schwarzen Lüfterkabels in die Buchse des roten (+5V) Stromkabels. Wenn die sichere Fixierung gewährleistet ist und die blanken Enden isoliert wurden, läuft der CPU Lüfter beim nächsten Anschalten mit 7V und damit reduzierter Drehzahl. Das zuverlässige Anlaufen sollte auf jeden Fall vor dem Schließen des Gehäuses überprüft werden!

Hier hätten wir natürlich eine Passivkühllösung bevorzugt, an der bplan schon geraumer Zeit arbeitet, um die Vorteile des PPCs so richtig zur Geltung zu bringen. 1GHz mit Lüfter ist nichts besonderes in der Computerwelt, jedoch schaffen dies die wenigsten nicht-PPC Systeme mit Passivkühlung. Ein weiteres gewichtiges Argument ist die Ausfallsicherheit. Der provisorische Lüfter der ersten Serie machte schon nach etwa drei Monaten mit lautem Geheul oder Schwierigkeiten beim Anlaufen auf sein baldiges Ableben aufmerksam, was bei Ignoranz zu einer Hitzeschädigung der CPU hätte führen können. Der Austausch erfolgte gegen einen Titan TTC-CUV2AB/LD2 Kupferkühler mit zwei blauen LEDs, der jedoch auch erst nach Spannungsdrosselung in annehmbarer Lautstärke läuft.

Ein komplettes Review des Systems mit der installierten Software würde den Rahmen dieses Artikels sprengen. Deshalb begrenzen wir uns nachfolgend auf einige interessante Beobachtungen.

Nach dem Anschalten und einiger Wartezeit gerät man in das Bootmenü, was sich jetzt auch mit USB Tastatur bedienen läßt, mit den Optionen MorphOS, Debian Linux mit verschiedenen Kernels oder ein älteres Yellow Dog Linux zu booten. Das offizielle YDL4 Board Support Package war zum Auslieferungszeitpunkt Ende September 2004 noch nicht komplettiert. Linux bootet in eine 640x480 Standardauflösung auf dem Gnome Desktop. Verschiedene Applikationspakete wie Openoffice, Ximian Evolution, Entwicklungstools oder auch Benchmarks wie LMBench sind vorinstalliert. Der Autor dieses Artikels schaffte unbeabsichtigt auch unter Linux ein Programm zum Absturz zu bringen. Der Dateifinder ließ sich jedoch ohne Schaden aus dem System entfernen und wieder neu starten.

Genesis eigenes MorphOS ist wie bereits erwähnt ebenfalls vorinstalliert*. Die Einstellung einer passenden Auflösung von 1280x1024x85Hz gestaltete sich etwas schwierig, da die Screenmodeliste (und andere) anscheinend einen Bug haben, der ab einem bestimmten Menüpunkt den Hintergrundfarbverlauf schwarz - mit schwarzer Schrift - werden läßt. Nachdem dies endlich bewerkstelligt war, fällt auf, dass die Bildqualität subjektiv unter der einer Voodoo 3 3500TV liegt. Dies verwundert bei einer günstigen Karte, wo der VGA Anschluss über ein Flachbandkabel herausgeführt wird nicht unbedingt. Anders als Linux scheint MorphOS nicht mit einem DVI-I auf VGA Adapter (nicht mitgeliefert) umgehen zu können, mit dem wir den primären Grafikkartenausgang testen wollten - beim Booten des OS wird kein Bildschirmsignal mehr geliefert.

Durch die neue Firmware, die normalen Pegasos Kunden noch nicht zur Verfügung gestellt wurde, konnte eine etwa 10%ige Verbesserung bei der Zugriffszeit und dem Speicherdurchsatz erreicht werden. Trotzdem liegt sie mit 176ns zumindest 50% höher als man es von Apple Systemen wie dem G4 iMac gewöhnt ist. LMBench mißt eine Lese- und Schreibperformance von 244 bzw. 491MB/s, was dem theoretischen Limit von 1064MB/s nicht ansatzweise nahekommt. Wir wollten untersuchen, ob anderes RAM einen Unterschied macht und wählten dafür das doppelseitige MDT512-400-16 Modul mit 512MB DDR400 CL2.5 RAM, das bisher in einem anderen Pegasos seinen Dienst verrichtete. Beim Funktionstest der zwei Module zusammen fiel jedoch ein ernstes Problem auf - Linux konnte nicht dazu bewogen werden zuendezubooten und MorphOS ließ sich zwar starten, das memtest Programm zeigte aber jedesmal Fehler im Speicher an. Um die Datenintegrität nicht zu gefährden, wurde das OEM Modul entfernt. Nun lief wieder alles perfekt und Fehler wurden erwartungsgemäß nicht gefunden. Die Qualität des Standard Speichermoduls scheint nicht sonderlich hoch zu sein, mit dem neuen DIMM zeigte der STREAM Test eine durchschnittlich 6% höhere Speicherperformance auf - obwohl beide mit 133MHz Basistakt synchron zum CPU Bus laufen.

MorphOS hat im ODW Paket einige interessante Sachen vorinstalliert. Altivec Unterstützung fällt zwar nicht in den Bereich, aber mit der MiamiDX Demo kann man zumindest Kontakt über ein Netzwerk aufnehmen und TVPaint oder das BurnIT3 Beta CD/DVD-Brennprogramm sind ein willkommener Bonus. Natürlich darf das MorphOS SDK auf einer Entwicklermaschine nicht fehlen.

Der Festplattendurchsatz ist mit 58,4MB/s sequenziell und 89,2MB/s für Transfers des selben Sektors (aus dem Plattencache) über das ATA100 Interface erstaunlich gut. Der Lieferumfang des Systems wird durch eine Logitech Cordless Access Duo Maus-/Tastaturkombination abgerundet (mit amerikanischer Belegung).

Bei viel Licht gibt es auch etwas Schatten - die Open Desktop Workstation wird jedoch in jedem Fall ihre Rolle als Entwicklungsmaschine gut erfüllen können und wir freuen uns schon jetzt auf die vielen wertvollen Programme, die dank Freescales großartiger Unterstützung mit der Pegasos Plattform entwickelt werden.

Freescale ODW Entwicklungsmaschine
Dokumentation und Ressourcen
Pegasos Homepage

*Was gleichzeitig bedeutet, dass es für die installierten Betriebssysteme und Software kein Äquivalent oder auch nur Rettungsdisks auf DVD gibt - zerstört man sein System, ist man ziemlich aufgeschmissen.