Artikel
I oktober lancerer Sony nemlig en ultralet Crusoe-baseret bærbar, der angiveligt skulle køre otte timer på batteriet. Og Fujitsu har netop bebudet, at selskabet også er på vej med en bærbar baseret på den nye chip.
Indtil nu har der ikke været nogle uafhængige tests af processoren, hvilket har vakt megen kritik fra chipbranchens analytikere. De hævder også, at trods den megen ståhej omkring Crusoe, bygger den på kendte teknologier i en ny, smart indpakning.
RISC og CISC
Crusoe bygger på den såkaldte RISC-arkitektur (Reduced Instruction Set Computing). Intel baserer sin succesrige x86-processorfamilie rettet mod pc´er på CISC (Complex Instruction Set Computing).
En CISC-procesor som x86 har mange instruktionssæt, der er specialiserede til at udføre omfattende operationer i én instruktion. Således er kompleksiteten flyttet fra software til hardware. Ideen var, at jo flere ting processoren var i stand til at udføre, jo hurtigere ville programmet blive udført. Samtidigt var RAM en kostbar affære før i tiden, så det var godt at have små programmer.
Det viste sig dog senere, at ved at reducere antallet af instruktioner, kunne man udføre programmerne hurtigere. RISC-processorer har et mindre sæt af instruktioner, så den kan udføre instruktionerne hurtigere, men i modsætning til instruktionssættet i en CISC-processor, skal der flere instruktioner til at udføre en opgave.
Udgiver sig for at være en Pentium
For at Crusoe-processoren kan behandle x86-instruktioner, skal den lade som om, at den er en x86-processor. Dette kaldes emulering og er en gammelkendt teknik, anvendt på processorniveau helt tilbage i tresserne. Der findes en lang række kommercielle x86-softwareemuleringsprodukter, blandt andre SoftWindows fra Insignia, der emulerer x86 på en PowerPC-processor, og WABI fra Sun, der emulerer x86 på Suns SPARC-processor.
Problemet med emulering er, at det ikke giver en særlig god ydelse. Typisk kan man forvente en reduktion i ydelse på fem gange eller dårligere. Det vil sige at et x86-program tager fem gange så lang tid at afvikle på en anden type processor med en tilsvarende clock-frekvens.
Hvis processoren, der emulerer, kører væsentligt hurtigere, end den processor den imiterer, er det selvfølgelig ikke noget problem. Da Apple gik fra Motorolas 68K CISC-processorer til PowerPC (RISC), indbyggede Apple et emuleringslag i deres Mac OS-styresystem, og programmerne skrevet til 68K-processoren kørte faktisk hurtigere på de nye PowerMac-modeller.
Kodeforvandling
Den emuleringsteknologi, der ligger i Crusoe, kaldes dynamisk rekompilering, men Transmeta benytter det flottere navn "code morphing". I stedet for at oversætte instruktioner én for én, kigger emulatoren på større dele af programmet og optimerer ud fra forskellige forhold. For eksempel bliver ofte udførte programstumper gemt i cache (nærlager), således at større og ofte gentagede programsekvenser allerede er oversat til det nye instruktionssæt, når det skal udføres. Denne teknik benyttes også i mange Just-in-time-compilere til Java og blev desuden benyttet til PowerMac´ens emulering af de gamle Mac-programmer.
I modsætning til at emulere i styresystemlaget, som de ovennævnte, flytter Transmeta emuleringen tættere på processoren. Således er der ting i arkitekturen, der ligner x86´eren, for eksempel antallet af registre.
En anden feature er, at emuleringssoftwaren kan opdateres. Således kunne processoren teoretisk set gøres kombatibel med fremtidige x86-modeller, og fejl vil kunne udbedres.
Strømbesparelse
Den type af RISC-teknologi, Crusoe benytter, kaldes VLIW (Very Long Instruction Word), og den er kendetegnet ved at kræve et mindre antal transistorer end ellers. Det giver chippen et mindre strømforbrug end tilsvarende x86-processorer til bærbare.
Men derudover har Transmeta lagt et strømbesparings-lag ind i emuleringssoftwaren, som de kalder LongRun. Ideen er meget enkel - at "geare" ned for processoren, når der ikke sker noget på computeren, og derved spares strøm. Intel benytter en tilsvarende teknologi, kaldet SpeedStep, men SpeedStep har kun to trin til at regulere med, og det tager et stykke tid at skifte frekvens. Herimod har Crusoe 16 skridt, og gearingen skulle ifølge Transmeta tage 20 mikrosekunder pr. gear.
Transmeta har været meget påholdende med at udlevere testdata om Crusoe og hævder, at almindelige benchmark- og batteritests ikke giver et reelt billede af dens ydelse. Heri får de nogen ret af kendere af markedet. Nu har Transmeta tilsluttet sig gruppen EDN Embedded Microprocessor Benchmark Consortium for at få defineret en ny gruppe af batteritests, der bedre afspejler moderne strømbesparingsteknikker som LongRun og SpeedStep.
Om Crusoe i praksis er vidunderprocessoren for bærbare computere, det må komme an på en real-life test. Transmeta har åbenbart kunnet tilfredsstille Fujitsu og Sony, mens Toshiba har udtalt sig skeptisk om Crusoe.
