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Ein Acorn Risc PC 600 mit zwei Gehäusemodulen, 3,5-Zoll-Diskettenlaufwerk und DVD-ROM-Laufwerk.

Der Risc PC ist ein auf RISC-Technik[1] basierender Computer der Firma Acorn. Wie sein Vorgänger, der Acorn Archimedes, besitzt er eine ARM-CPU, als Betriebssystem wird RISC OS in Version 3.5 oder neuer verwendet. Der erste Risc PC wurde 1994 mit einem ARM610-Prozessor vorgestellt, der mit 30 MHz getaktet war; ein Jahr später erschien ein Modell mit ARM710 (40 MHz). 1996 war der deutlich schnellere StrongARM-Prozessor (bis zu 287 MHz) für den Risc PC verfügbar.

Inhaltsverzeichnis

Technische BeschreibungBearbeiten

Eine Basisversion des Betriebssystems ist in austauschbaren ROM-Bausteinen gespeichert, so dass der Rechner auch ohne Festplatte gestartet werden kann. Als Arbeitsspeicher wurden die weitverbreiteten EDO-SIMMs verwendet, die sich der Hauptprozessor anders als beim Archimedes nicht mehr mit der Grafikkarte teilen musste[2], jedoch nach wie vor konnte wenn kein Grafik-RAM-Modul eingesteckt ist. Der Hauptspeicher konnte maximal auf 256 MiB aufgerüstet werden. Das System besitzt zwei Slots für Prozessor-Steckkarten, in einer davon befindet sich der Hauptprozessor des Systems. In den zweiten Steckplatz kann ein weiterer Prozessor eingebaut werden, was es ermöglicht, problemlos auf neuere Prozessoren aufzurüsten und z. B. als Zweit-CPU einen 486 einzusetzen, um diesen als „eingebetteten PC“ zu betreiben.[2] Dadurch ist es möglich, DOS oder Windows unter RISC OS auszuführen.[3][4] Das Gehäuse ist nahezu schraubenfrei, modular aufgebaut und sehr leicht zu öffnen.

Technische Basisdaten[5][6][7]Bearbeiten

Diese Daten sind gleich für alle Modelle.

  • Modulares Gehäuse mit proprietärem Netzteil und Monolautsprecher
  • IOMD – Input-, Output- und Memorycontroller ASIC
  • VIDC20 – Video- & Soundcontroller ASIC
Betrieb mit und ohne VRAM möglich, ohne VRAM Rückgriff auf Shared Memory-Verfahren
SVGA (800 × 600) mit 32 Bit
XGA (1024 × 768) mit 16 Bit
UXGA (1600 × 1200) mit 8 Bit
Sound: 8 Bit logarithmische (Issue 1 und Issue 2 Mainboards) bzw. 16 Bit lineare Samples (Issue 3 Mainboards)
  • Open Processor-Architektur (2 Prozessorsteckplätze, davon 1 mit ARM-Karte belegt)
  • 2 × 72 Pin SIMM-Sockel für PS/2-/EDO-RAM bis 256 MB (2 × 128 MB)
  • 1 × VRAM-Sockel für ein DIMM-Modul mit 1 bzw. 2 MB, experimentell auch mit mehr Speicher
  • 2 × ROM-Sockel für RISC OS-ROMs
  • 1 × Netzwerkadapter-Sockel für Ethernet- bzw. Econet-Netzwerkkarten
  • 240 Byte batteriegestütztes CMOS-RAM für Basiskonfiguration und Echtzeituhr[8]
  • DEBI-Erweiterungsbus mit voller DMA-Unterstützung für Slot 0 und 1 (Zählweise anfangend am Motherboard von 0 bis 7)
DEBI: DMA Extended Bus Interface
bis 8 Slots bei 4-Etagen-Backplane
  • Sockel für 16 Bit-Soundkarte (nur Issue 1 und 2 Mainboards, Issue 3 Mainboards hatten 16bit-Sound on board)
  • 1 × Mixer-Anschluss für Audio analog (nur Issue 3 Mainboards)
  • 1 × IDE/ATAPI-Anschluss für bis zu 2 IDE/ATAPI-Laufwerke (Festplatten, CD-ROM, Wechselplatten, Bandlaufwerke)
  • 1 × Floppy-Anschluss
Beim Floppyanschluss gab es zwei unterschiedliche Modelle für den Risc PC 600, die sich darin unterschieden, dass beim einen Modell nur ein Laufwerk unterstützt wird, beim anderen hingegen zwei.
Anbindung von 3.5"- und/oder 5.25"-Diskettenlaufwerken (SD und HD)
3,5"-Formate: 1,6 MB (ADFS), 1,8 MB (ADFS Extended), 1,44 MB (FAT), 800 kB (ADFS), 720 kB (FAT, ATARI)
  • Alle Anschlüsse auf der Rückseite
PS/2-Tastaturanschluss
Logitech Mousebus-Mausanschluss (mechanische Dreitastenmaus mitgeliefert)
1 × Parallelport, bidirektional
1 × serieller Port, 115200 Bit/s
1 × 3,5 mm Stereo-Klinkenstecker Audio Out
1 × VGA-15-Pol-Anschluss
Externe Anschlüsse aller Erweiterungen werden nach hinten aus dem Gehäuse geführt

ModelleBearbeiten

[3][4]

Modell Risc PC 600 [9] Risc PC 700 [10] Risc PC SA
Markteinführung 1994 1995 1997
Prozessor ARM 610 [11] ARM 710 [12] Strong ARM [13]
RISC OS 3.5 3.6 3.7

Der Risc PC erschien in seiner ersten Ausführung zunächst unter diesem Namen. Die Namenserweiterungen durch nachgestellte Zahlen (600,700) wurden erst nach Erscheinen der Prozessorkarte mit dem ARM710 eingeführt.

 
Prozessorkarte mit ARM610 für Acorn RiscPC

Der Risc PC wurde original mit einer ARM610 Prozessorkarte[14] und 4 MB RAM sowie einer 210 MB Festplatte ausgeliefert. Das Mainboard hatte zu der Zeit nur 8Bit Sound und das VideoRAM war zunächst nur bis 1 MB installierbar, da die 2 MB Riegel anfangs nicht lieferbar waren. Diese Machine wurde in verschiedenen Kombinationen mit Acorns eigenen Monitoren (AKF60,AKF85), größerer Festplatte (420 MB), einem CD-ROM, dem 1 MB VideoRAM Modul, Erweiterung auf 8 MB Arbeitsspeicher angeboten. Die direkte Vorgängermachine, der A5000, konnte durch einfache Erweiterung per 2MB-Steckmodul 4 MB RAM enthalten oder hatte dieses als Maximalausbau direkt auf dem Board aufgelötet; durch aufwendigere Umbauten (Nachrüstung jeweils eines MEMC Memory Controllers je weitere 4 MB und Einbau eines Sockels für den originalen MEMC) waren 8 MB oder 12 MB RAM möglich. Daher sind die 4 MB RAM Grundausstattung des RiscPC zu der Zeit recht großzügig gewesen. Der Einstandspreis des Risc PC in Deutschland lag für das kleine Modell (ARM610,4MB,210HDD) bei exakt 2999,- DM.

Wichtige einzeln von Acorn erhältliche Hardwareerweiterungen waren ein steckbares SoundModul mit 16Bit Soundausgabe (d. h. CD Qualität), das VideoRAM Upgrade, die PC-Kompatibilitätskarte. Letztere gehörte wohl zum Gesamtverständnis der Maschine aus Acorns Sicht unabdingbar dazu – das gesamte Gerät ist ja im Hinblick auf diese Möglichkeit konstruiert (OpenBus). Sie erschien zunächst in Form einer mit einem 486SX von TexasInstruments versehenen Version. Diese erlaubte durchaus das Betreiben von DR-DOS aus dem Lieferumfang, aber auch von MS-DOS, Windows 3.1, später Windows 95. Allerdings, natürlich, bei eingeschränkter Spieletauglichkeit.[15]

Aufgrund seines sehr modularen Aufbaus, kann der Risc PC schrittweise ausgebaut werden. Genau dies erfolgte auch durch die Herstellerfirma selbst, indem sie im Laufe der Zeit weitere Prozessorkarten, RAM-Module, Netzwerkkarten, PC-Karten anbot und bestimmte Zusammenstellungen als Komplettgeräte unter offizieller eigener Gerätenummer (ACBxx) anbot. Daher ergeben sich auch bestimmte „Meilensteine“ der Entwicklung mit besonderer Bezeichnung, wie in obiger Tabelle.

Während der Herstellungszeit wurde das Mainboard zweimal leicht überarbeitet, blieb aber von den Haupteigenschaften her im Wesentlichen unverändert. Die dritte Version enthält dann bereits 16Bit Sound on-board und eine an europäische Normen angepasste Videoeinheit (was in diesem Fall keine Verbesserung des Bildes darstellte). Positiv ergibt sich daraus auch, dass man für den Betrieb etwa einer StrongARM Karte nicht auf ein passendes neueres Board angewiesen ist. Stattdessen lassen sich auch Geräte der Erst- oder Zweitgeneration auf den Stand eines offiziellen Vollausbaues bringen. Oft wird zusätzlich noch ein ROM Austausch nötig, da das OS den neuen Prozessor auch unterstützen muss.

Von Acorn selbst war ein Upgrade Pfad vom ARM600 über den ARM700 (1995) hin zu einem angekündigten ARM800 vorgesehen. Dazu gab es schon zur Risc PC Einführung fixe garantierte Upgradepreise, um so eine geplante Aufrüstung zu ermöglichen. Alle diese Chips waren mit Taktraten in normaler Chipevolution geplant, beginnend bei den 30 MHz des ARM610 im Risc PC (Vergleich mit A5000 25Mhz bzw. 33 MHz und A540 mit 26 MHz, alle mit ARM3). Die ARM710 Prozessorkarte des Risc PC 700 wurde mit 40 MHz betrieben und war ca. 25 % schneller als der ARM610.[16][17]

 
Acorn ART10 202 MHz StrongARM CPU

1996 erschien eine CPU, die von der Digital Equipment Corporation (DEC) mit und für ARM entwickelt worden war. Der StrongARM. In diesem war viel von digital's Wissen um die Herstellung hochgetakteter schnellster RISC Prozessoren wie dem Alpha-Prozessor eingeflossen.[18] Er veränderte so u. a. auch den bisherigen einfachen Cache-Aufbau der ARM Prozessoren hin zu einer Trennung des Prozessorcache in gesonderte Bereiche für Daten und Instruktionen nach der Harvard-Architektur und verlängerte die Befehlspipeline von drei auf fünf Stufen. Dies zog bei der Nutzung dieses Chips im Risc PC einige Änderungen bei Betriebssystem (RISC OS 3.7 benötigt) und vielen Programmen nach sich. Im Gegenzug war so Ende 1996 mit der StrongARM-Karte eine Prozessorkarte verfügbar, die bei 202 MHz Taktrate wieder in der oberen Liga der im Mikrocomputerbereich erreichbaren Rechenleistung angesiedelt war.[19]

BesonderheitenBearbeiten

 
die erste PC-Card

Der zweite Prozessorsteckplatz ist eine in dieser Form sonst kaum anzutreffende Hardwarelösung, da es hier einem Zweitprozessor komplett anderer Bauart (ARM vs.x86) im echten Parallelbetrieb erlaubt wird, den kompletten Systembus inklusive aller Geräte (RAM, Grafik, I/O) anzusteuern, wenn auch unter der Voraussetzung, dass der eigentliche Busmaster immer ein ARM Prozessor sein muss, der daher auch im ersten Slot einzustecken ist. Die Anbindung des Zweitprozessors ans System erfolgt über ein besonderes IC, das auf allen PC-Karten zu finden ist und eine Umsetzung an das Busprotokoll des Risc PC vornimmt. Es ist in dem Sinn auch kein Dual- bzw. Mehr-Prozessor System der Art, wie sie von anderen Herstellern bekannt sind, etwa SUN SPARCstation 10, SUN Ultra 2, SGI Octane oder das Abit BP6 Mainboard[20] für Celerons.

Es gab aber auch seitens Acorn Bemühungen den Risc PC im Dual-Prozessor Modus zu betreiben. Ausdruck dafür ist die Existenz einer Prozessorkarte mit einem weiteren ARM610, die Acorn „Duet“-Karte.[21]

Von der englischen Firma SIMTEC Electronics wurde dieser Ansatz ebenfalls verfolgt und nahm in Form eines ganzen Steckkartensystemes namens Hydra Gestalt an mit dem bis zu 5 (!) ARM-Prozessorkarten auf den vorhandenen 2 Prozessorslots installiert werden können. Das Hydra Multiprocessor Board war dabei, im Gegensatz zur Duet Karte, tatsächlich käuflich zu erwerben und mittels eines Mandelbrotgenerators demonstrierbar.[22][23][24]

Die Dortmunder Firma ACE (Acorn Computer Enterprises) produzierte eine Umschaltplatine, den ARM Switcher, die es ermöglichte zwei unterschiedliche ARM Prozessoren im Risc PC eingebaut zu lassen und vor dem Anschalten entscheiden zu können, welche CPU beim Start benutzt wird. Dies war wohl insbesondere in der Zeit des Übergangs und der Anpassung auf die StrongARM Architektur eine sinnvolle Lösung, da so bereits vorhandene Software weitergenutzt werden konnte.[25]

Die von Acorn 1994 ebenfalls angekündigten Media-Prozessoren (etwa DSPs, MPEG-Decoder oder Grafikbeschleuniger) für den zweiten Prozessorslot sind nie in dieser Form allgemeinverfügbar geworden. Möglicherweise wäre dies die bessere Option gewesen, den Slot zu benutzen; dem widersprach allerdings wohl der Zwang zur PC-Kompatibiltät, dem in dieser Zeit alle Hersteller mit eigener Systemarchitektur unterlagen oder zu unterliegen meinten.

 
4Slot Backplane für Acorn RiscPC, wird benötigt, wenn ein Gehäusemodule zusätzlich aufgebaut wird und ersetzt dann die normale 2Slot Variante

Das Gehäuse ist modular über mehrere übereinander stapelbare Gehäuseteile erweiterbar. Dabei ist bereits die erste unterste Ebene baugleich zu allen potentiell folgenden. Eine Basisplatte fasst das Mainboard sowie das Netzteil und eine frontseitig installierte Festplatte. Jedes zusätzliche Ebenenmodul bietet Platz für ein weiteres 5.25" Laufwerk und einen 3.5" Schacht, etwa für Floppies oder weitere Festplatten. Alle Module werden durch insgesamt 4 steck- und drehbare Stifte an den Gehäuseecken mit der Basisplatte zusammengehalten und verriegelt. Erweiterungssteckplätze für Steckkarten, sogenannte Podules, werden über eine Riser-Karte, die bei Acorn Backplane genannt wird, vertikal angeordnet. Je Ebenenmodul sind dabei 2 Erweiterungsslots möglich. Ein Gehäuse mit 2 Ebenen kann also 4 Steckkarten aufnehmen, wenn die entsprechende Backplane vorhanden ist; höhere Gehäuse entsprechend mehr. Im Standardgehäuse mit einer Ebene sind es entsprechend nur die unteren 2 Slots, die dafür aber DMA fähig sind. Karten die diesen Modus unterstützen (z. B. SCSI Controller) sollten daher am besten hier installiert werden. Ab spätestens 4 Slots muss die Stromversorgung beachtet werden, die bei den Risc PCs nicht auf große Vollausbauten ausgelegt sind. Es existieren zwei unterschiedlich starke Netzteile mit 70 Watt bzw. 103 Watt Leistung.

Der wohl aufwendigste und bemerkenswerteste Risc PC Aufbau ist die auf der Acorn World Show im November 1996 vorgestellte Maschine mit ganzen 10 Gehäuseebenen, die unter dem Namen „The Rocket Ship Computer“ bekannt geworden ist.[26][27]

Nachfolger[28]Bearbeiten

Der offizielle Risc-PC-Nachfolger Phoebe oder auch Risc PC-2[2][29][30][31] wurde von Acorn nie fertiggestellt. Im Jahre 2000 erschien der Kinetic Risc PC mit StrongARM, RISC OS 4 und Speicher auf der CPU-Karte.[32][33] Dieser wurde nach dem Ende von Acorn von Castle Technology Ltd., einem Anbieter von Zusatzhardware für die Acorn-Geräte, weiter gebaut und vertrieben. Castle Technology Ltd. hat später, im Dezember 2002, einen eigenen Nachfolger des Risc-PC auf Basis des X-Scale-Prozessors herausgebracht, den IYONIX pc. [34]

Von der britischen Firma MicroDigital gab es ein besonders interessantes Gerät dessen wichtigste Hardwarekomponenten durch FPGAs, Field Programmable Gate Array, dargestellt wurden, den Omega.[35] Damit wären Hardwareanpassungen durch Software-Updates möglich geworden. Allerdings fiel der Zeitpunkt des ersten demonstrierbaren stabilen Betriebs unglücklich ungefähr mit dem Erscheinen des IYONIX PC zusammen, wodurch ein großer kommerzieller Erfolg für den Omega ausblieb. Ihm gebührt aber die Ehre bei vielen ehemaligen RISC OS Nutzern, die Hoffnung auf eine neue Hardwaregeneration nach der Zerschlagung der Firma Acorn aufrechterhalten zu haben.

Der A9home war ein kleiner Mini-Computer der Firma Advantage Six von 2005.[36][37] Kleiner als der MacMini, der etwa zeitgleich erschien, ist er, wie der IYONIX PC schon ein Gerät der neueren Generation mit vollem 32Bit Adressbus. Der A9home deutet bereits den Übergang auf kleine Geräte mit Boards in Miniformat oder gar vollintegrierte Systeme in einem Chip, wie den Raspberry Pi, an.

Die Miniaturisierung hat auch vor dem Gehäuse nicht haltgemacht, was sich an kommerziellen Geräten wie BIK (BeagleBoard-In-Kiste)[38] (in England als ARMini[39]) von 2010 oder PIK (Pandaboard-In-Kiste)[40] (in England als ARMiniX[39]) von 2011 gut erkennen läßt. Mittels 3D-Druck ist heutzutage sogar ein, an das große Vorbild angelehnte, selbstgefertigtes Gehäuse möglich.[41]

Derzeit aktuelle Nachfolgesysteme sind bis zu 140mal schneller[42] als ein Risc PC und basieren u. a. auf dem BeagleBoard, dem Wandboard, dem Titanium von Elesar[43] oder dem RaspberryPi in allen seinen Versionen.[44][45]

WeblinksBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. https://bernd-leitenberger.de/cisc-risc.shtml
  2. a b c http://www.old-computers.com/museum/computer.asp?c=1015&st=1
  3. a b http://acorn.chriswhy.co.uk/Computers/RiscPCComputers.html
  4. a b http://chrisacorns.computinghistory.org.uk/Computers/RiscPCComputers.html
  5. Technical Reference Manual, Issue 1 September 1994, Acorn Computers Ltd.
  6. http://www.old-computers.com/museum/photos.asp?t=1&c=1015&st=1
  7. http://chrisacorns.computinghistory.org.uk/docs/Acorn/DN/Acorn_DevNL33.pdf
  8. http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PCF8583.pdf
  9. http://www.computinghistory.org.uk/det/10679/Acorn-Risc-PC-600-ACB60/
  10. http://www.computinghistory.org.uk/det/33639/Acorn-RISC-PC700-System/
  11. http://www.riscos.com/the_archive/acorn/processor/arm610/index.htm
  12. http://www.riscos.com/the_archive/acorn/processor/arm710/index.htm
  13. http://www.riscos.com/the_archive/acorn/processor/strongarm/index.htm
  14. http://chrisacorns.computinghistory.org.uk/32bit_UpgradesA2G/Acorn_ARM610_CPU.html
  15. http://chrisacorns.computinghistory.org.uk/32bit_UpgradesA2G/Acorn_ACA42_PCcard.html
  16. https://archive.org/stream/AcornUser162-Dec95#page/n50/mode/1up
  17. http://chrisacorns.computinghistory.org.uk/32bit_UpgradesA2G/Acorn_ARM710_CPU.html
  18. https://archive.org/stream/AcornUser157-Jul95#page/n34/mode/1up
  19. https://www.4corn.co.uk/articles/websites/clanhtml/RPC.html
  20. http://hw-museum.cz/mb/6/abit-bp6
  21. http://chrisacorns.computinghistory.org.uk/32bit_UpgradesA2G/Acorn_ARM6102ndProc.html
  22. http://chrisacorns.computinghistory.org.uk/32bit_UpgradesH2Z/Simtec_Hydra.html
  23. http://www.simtec.co.uk/products/AUHYDRA/gallery.html
  24. https://archive.org/stream/AcornUser162-Dec95#page/n7/mode/2up
  25. http://chrisacorns.computinghistory.org.uk/32bit_UpgradesA2G/ACE_ARMSwitcher.html
  26. http://www.john-ward.org.uk/personal/john/computers/html/rocket.html
  27. http://www.computinghistory.org.uk/det/44052/RISC-PC-Pizza-Oven/
  28. https://www.arcsite.de/magazin/sonst/acorngeschichte/index.html
  29. https://farm9.static.flickr.com/8164/7575489832_66e7d05a71_b.jpg
  30. https://farm9.static.flickr.com/8007/7575486988_9517e6e486_b.jpg
  31. https://www.4corn.co.uk/articles/phoebe/
  32. http://qubeserver.com/qube/systems/images/KineticRPC/KRPCCPUs.jpg
  33. http://www.iconbar.com/forums/viewthread.php?newsid=918
  34. http://www.computinghistory.org.uk/det/35676/Iyonix-PC/
  35. https://web.archive.org/http://www.md-omega.de:80/
  36. http://www.advantage6.com/products/A9home.html
  37. http://a4com.de/riscos/a9home/a9h.htm
  38. http://a4com.de/riscos/bik.htm
  39. a b http://www.armini.co.uk/
  40. http://a4com.de/riscos/pik.htm
  41. http://www.dorchester3d.com/printing/blog/2016/06/raspberry-pi-acorn-risc-os-case
  42. https://riscos.fr/utilisez.html
  43. http://www.elesar.co.uk/
  44. https://www.raspberrypi.org/blog/risc-os-for-raspberry-pi/
  45. https://www.riscosopen.org/content/downloads/raspberry-pi