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MacとMac OSの
現状と未来
佐藤 圭
(株)SRA
オブジェクト指向グループ
自己紹介
・1957年生まれ
・1976年大阪大学工学部通信工学科入学
・1980年大阪大学大学院入学
・1986年野村コンピュータシステム(現野村総合研究所)入社
・1989年株式会社SRA入社
Macintosh関連の雑誌(主にMacPower、日経Mac)に執筆
Macの歴史(1.ハイエンドデスクトップ)
1984 - Macintosh 68000 8MHz 128K
1986 - Macintosh Plus 68000 8MHz、SCSI
1987 - Macintosh II - 68020 16MHz、NuBus 、ADB、マルチモニタ
1988 - Macintosh IIx - 68030 16MHz、スーパードライブ
1989 - Macintosh IIci - 68030 25MHz、32ビットクリーンROM搭載
1990 - Macintosh IIfx - 68030 40Mhz
1991 - Quadra 700/900 - 68040 25MHz、Ethernet
1992 - Quadra 950 - 68040 33MHz
1993 - Macintosh 840AV - 68040 40MHz、AV,GeoPort
1994 - PowerMacintosh 8100 - PowerPC 601 80MHz
1995 - PowerMacintosh 9500 - PowerPC 604 132MHz、PCI Bus
1996 - Powermacintosh 9500/180MP - マルチプロセッサ
1997 - PowerMacintosh G3 - PowerPC 750 266MHz、CHRP、IDE
Macの歴史(2.コンシューマー)
1990 - Macintosh LC 68020 16MHz、カラー、PDS
1992 - Macintosh LC II 68030 16MHz
1993 - Macintosh LC 520 68030 16MHz、一体型
1993 - Macintosh LC 475 68LC040 25MHz
1994 - Macintosh LC 575 68LC040 25MHz
1994 - Macintosh LC 630 68LC040 25MHz、AV機能、IDE
1995 - Performa 5200/6200 PowerPC 603 75MHz
1995 - Performa 5300/6300 PowerPC 603e 100MHz
1996 - Performa 5400/6400 PowerPC 603e 180MHz PCI Bus
1996 - Power Macintosh 4400 PowerPC 603e 160MHz
1997 - Power Macintosh 5500/6500 PowerPC 603e 225MHz
1998 - iMac PowerPC 750 233MHz、CHRP、Ethernet
Macの歴史(1.ポータブル)
1989 - Macintosh Portable - 68H000 16MHz、TFTモノクローム液晶
1991 - PowerBook 170 - 68030 25MHz、トラックボール
1992 - PowerBook Duo 230 - 68030 33MHz、サブノート
1993 - PowerBook 165c - 68030 33MHz、カラー液晶
1994 - PowerBook 500 - 68LC040 33MHz、トラックパッド 、Ethernet
1995 - PowerBook 5300 - PowerPC 603e 100MHz、PCカード、IDE
1996 - PowerBook 1400 - PowerPC 603e 133MHz
1997 - PowerBook 3400 - PowerPC 603e 240MHz、PCI Bus
1997 - PowerBook 2400 - PowerPC 603e 180MHz、サブノート
1998 - PowerBook G3 Series - PowerPC 750 292MHz、CHRP
処理速度の比較(Norton SystemInfo)
G4
PowerPCの変遷
200-300MHz
処理速度
166-233MHz
100-150MHz
604
603
66-100MHz
1995年
750
(0.29)
604e
(0.25)
250-350MHz
603e
604e (0.29)
(0.35)
166-300MHz
603e
(0.35) 166-200MHz
603e
(0.5)
100-133MHz
1996年
1997年
1998年
1999年
処理速度の比較
PowerPC 750
300MHz
PowerPC 604e
350MHz
PowerPC 604e
200MHz
SPECint95
SPECfp95
PowerPC 603e
300MHz
PowerPC 603e
200MHz
Pentium II
400MHz
Pentium II
350MHz
Pentium II
333MHz
Pentium II
300MHz
Pentium Pro
200MHz
Pentium MMX
233MHz
5
10
15
PowerPCの消費電力比較
PowerPC 750
300MHz
PowerPC 604e
350MHz
PowerPC 604e
233MHz
PowerPC 603e
300MHz
PowerPC 603e
200MHz
Pentium II
400MHz
Pentium II
350MHz
Pentium II
333MHz
Pentium II
266MHz
Mobile Pentium II
266MHz
Mobile Pentium II
233MHz
10W
20W
30W
バックサイドキャッシュ
PowerPC 604e
PowerPC 750
L2タグ
メモリーバス
バックサイド
キャッシュバス
メモリーバス
L2タグ
L2キャッシュ
主メモリー
バックサイドキャッシュ無し
L2キャッシュ
主メモリー
バックサイドキャッシュ有り
さらなる高速化:G4
・動作クロック周波数の高速化
−>集積度を高める
−>銅配線技術
・機能強化
−>マルチメディアへのサポート強化
−>AltiVec
銅配線技術
・チップの面積は小さい程良い
−低消費電力、高速動作、低価格
・チップ内の配線は現在アルミニウム
・電気抵抗による細線化の限界
・より導電性の高い物質が必要:金、銀、銅
・銅による配線の研究(IBM)
・0.20ミクロンプロセスで1.5∼2億トランジスターの集積が可能
・銅はアルミニウムよりも低価格
AltiVec
・ベクトルユニット(SIMD)
・128ビット幅のレジスタ
−8ビットデータ×16個並列
−16ビットデータ×8個並列
−32ビットデータ×4個並列
・162個の新しい命令を追加
−イントラエレメント命令
−インターエレメント命令
・MMXと類似
−現時点のMMXと比較すればAltiVecの方が高機能
・開発環境(コンパイラライブラリ、エミュレータ)は既に公開
AltiVec
Branch Unit
Integer
Unit
Floating-Point
Unit
Memory
Vector
Unit
CHRPとは
・Common Hardware Reference Platform
・PPCP(PowerPC Platform)
・Apple社、IBM社、モトローラ社によるPowerPC CPUを搭載
するマシンの標準仕様
・IBM社、モトローラ社のPRePをMac OSが動作するように改定
・複数のOSがサポート(するはずだった、、、)
(AIX、Mac OS、NetWare、OS/2、Solaris、Windows NT)
・PC互換機のコンポーネントを多用可能
CHRPの構成
Video
Controller
PowerPC
CPU
Enhanced
IDE
Boot ROM
Parallel
L2 Cache
CPU-to-PCI
Bridge
Super I/O
Controller
PCI-to-ISA
PCI Bus
DRAM
Mac
Toolbox
ROM
Keyboard
Mouse
Mac I/O
Controller
ISA Bus
ADB Serial SCSI
CHRP Cpecific
Serial
Mac Specific
CD-Quality
Audio
VNRAM
PC Cpecific
Floppy
PowerMac G3の構成
Enhanced
IDE
Video
Controller
PowerPC
CPU 750
VNRAM
10BaseT
L2 Cache
CPU-to-PCI
Bridge
PCI Bus
Heathrow
I/O
Controller
Floppy
SCSI
DRAM
Serial
Mac
Toolbox
ROM
ADB
CD-Quality
Audio
Apple社の独自I/O
・SCSI
−暫定仕様をベースにしていた
−独自のコネクタを使用
・ADB
−Apple IIGSから導入されたバス
−90kbps
・Analog AV
−AVシリーズから導入された画像取り込み機能
・Serial
−LocalTalkのサポート
−230Kbps
−GeoPort
・フロッピーディスク
−GCR(800KB)とMFM(1.44MB)
モダンI/Oへの移行
従来のI/O
モダンI/O
10BaseT
10/100BaseT
IrTalk
IrDA
Serial
USB
ADB
Analog AV
FireWire
SCSI
Ultra2
USB(Universal Serial Bus)の特徴
・12Mbpsと1.5Mbpsのシリアルバス
・127個のデバイスを接続可能
・中低速デバイスをサポート
キーボード、マウス、ジョイステック、モニターの制御
モデム、TA、プリンター、スキャナー等
・論理的な階層構造(ホストは1個)
・ホットプラグ可能、細いケーブルで扱いが簡単
・低コスト
・Windows 98で標準サポート
MacWorld Expo NY(1998.7)において
発表されたUSB製品
Alps Electronics, Inc. (printers)
Canon U.S.A., Inc. (printers)
Connectix Corp. (desktop video camera)
Entrega Technologies (USB hubs)
Epson America, Inc. (printers)
Hewlett-Packard Company (printers)
Iomega Corp. (Zip 100 MB disk drive)
Imation Corp. (SuperDisk 120MB floppy disk drive)
Eastman Kodak Company (digital still cameras)
LaCie (hard disk drives and DVD ROM drives)
Momentum (USB adaptor)
Advanced Gravis Computer Technology Ltd. (gamecontrollers)
Kernel Productions (game controller adaptor)
Newer Technology, Inc. (floppy disk drive and adaptor)
Palm Computing, Inc.
Peracom Networks, Inc. (USB hub)
Syquest Technology (SparQ 1 GB removable cartridge hard drive)
Thrustmaster, Inc. (game controllers)
UMAX Technologies, Inc. (scanner)
Zoom (desktop video camera)
FireWire(IEEE 1394)の特徴
・100Mbps(12.5MB/秒)、200Mbps(25MB/秒)、
400MBps(50MB/秒)のシリアルバス
・63台接続可能
・ホットプラグ可能
・ディジタルインターフェース
・細いケーブル、ID設定やターミネーター不要
・複数のコンピュータを接続可能
・DVで既に採用
iMac
・PowerPC 750 233MHz
・512KB バックサイド2次キャッシュ
・15インチディスプレイ(1024×768)
・32MB SDRAM(最大128MB)
・2MB SGRAM(最大4MB)
・4GB IDE HD
・24倍速CD-ROMドライブ
・10/100Base-Txイーサネット
・56Kモデム
・12MB USBポートx2
・4Mbps IrDA
・66MHzシステムバス
・USBキーボード、マウス
今後の製品系列
一般消費者向け
プロフェッショナル
向け
デスクトップ型
iMac
1998年8月
PowerMacintosh
G3
携帯型
???
1999年登場予定
PowerBook
G3 Series
Mac OSの歴史(1)
・~System 6、漢字Talk 1.0∼6.0.7
−24ビット
−新しいハードウエアが登場する毎に変更が必要
・System 7.0(1991年)
−32ビット
−仮想記憶
−マルチタスク
−新しいGUI
−パーソナルファイル共有
−AppleEvent
−ネットワークインストール
Mac OSの歴史(2)
・System 7.1∼7.1.2、漢字Talk 7リリース7.1(1992年∼)
−WorldScript
−Enabler
−AOCE
−PowerPC 対応
−ことえり
−AppleScript
・System 7.5∼7.5.5、漢字Talk 7リリース7.5(1995年∼)
−システムの安定化
−Mac TCPが標準で付属
・Mac OS 7.6∼7.6.1(1997年)
−OpenTransportのみ
−32ビットクリーンROMおよびPowerPCのみサポート
Mac OSの歴史(3)
・Mac OS 8(1997年)
−マルチスレッドFinder
−仮想記憶の高速化
−AppleScriptの処理高速化
−アプリケーション起動時間の高速化
−システム起動時間の高速化
−新しいGUI
−68040とPowerPCのみサポート
−ことえり2
・Mac OS 8.1(1998年)
−HFS+(拡張フォーマット)
−2^32ファイル/ボリューム
−4KBブロックサイズ(>1GB)
−255Unicode文字のファイル名
モダンOS−現在のMac OSに望まれているもの
・プリエンプティブ・マルチタスク
・メモリー保護
・高速の仮想記憶
・マルチスレッド
・ネットワークの高速化
・ファイルI/Oの高速化
・アプリケーション起動の高速化
・100%PowerPCネイティブ
モダンOSの模索
・Copland
−10年近く開発してきたが挫折
−個々のコンポーネントは再利用
・Rhapsody
−PowerPC上でで動くOPENSTEP(Yellow Box)+従来のアプリ
ケーション実行環境(BuleBox)
−モダンOSの機能はYellowBoxでしか使えないため、アプリケー
ションの全面書換えが必要となり、開発者の支持が得られず
−Mac OS X Serverとして1998年中に出荷予定
・Mac OS X
−Rhapsody + Carbon API
−1999年Q3出荷予定
−開発者が支持
Carbon API
・約8000個のMac OS APIのうち、2000個を取り除いき、
残りのAPIも一部修正したもの
・通常のアプリケーションであれば、現行のソースプログラムを若干
修正するだけで対応可能
・マルチスレッド対応などは、大幅な修正が必要
・機能拡張やコントロールパネルなどはサポートされない
・Mac OS 8用のランタイムライブラリも用意
−Carbon APIにアプリケーションを統一可能
Mac OS Xの構成
拡張されたGUI
Mac OS 8
Mac OS X
OPENSTEP
アプリケーションアプリケーション アプリケーション
JAVA
BSD
Blue Box
Carbon
Yellow Box
JAVA
共通システムサービス(Enhanced QuickDrawなど)
POSIX
Mach 3.0
Socket
IP
AppleTalk
VFS
HFS+ UFS
Drivers
Mac OS ロードマップ
Mac OS
8.1
Mac OS
8.5
Mac OS
8.6
Rahpsody Mac OS X
DR2
Server
Q1
Q2
Q3
1998
Sonata
Mac OS X
Beta
Q4
Q1
Mac OS X
Q2
Q3
1999
Q4
2系統のOSの共存
・Mac OS X
−G3マシン用に開発
−他のPowerPC CPUやアップグレードされたマシンについては
動作するかどうかは不明
・Mac OS 8.X
−68040およびPowerPCを搭載した機種
Mac OS 8.5
・ネットワークの高速化
・英語システムでの日本語表示機能
−WorldScriptをシステムに組込み
−機能拡張なしで起動しても日本語表示可能
・ファイルダイアログの改良
・検索機能の強化
−ディスクとWebページ
・PowerPCネイティブのAppleScript
・デスクトップテーマ
QuickTime 3.0
・マルチメディア製作・編集・出版のためのソフトウエアアーキテクチャ
・マルチプラットフォーム
−Mac OS、Windows 95、Windows NTをサポート
・複数のデータタイプをサポート
−メディア:Video、Sound、Text、Timecode、3D、MIDI、
Sprite/Animation、Tween、MPEG、VR
・同期機能
Macのネットワークプロトコル
・AppleTalk
−Apple社の独自プロトコル
−アドレスの設定不要
−ファイル共有、ネットワーク印刷
−LocalTalk、EtherTalk、TokenTalk、IrTalk
−ローカルネットワーク向け
−IPとの共存
−AppleShare IP
−ARA(Apple Remote Access 3.0)
・TCP/IP
AppleShare IP 6.0
・ファイルサーバー(AppleShare、SMB)
・FTPサーバー(FTP)
・プリントサーバー(PAP、LPR)
・メイルサーバー(SMTP、IMAP)
・WWWサーバー(HTTP)
クライアント(セレクタ、Chooser)
・IPによるAppleShareサーバーアクセス
・LPRによる印刷
TCP/IP
・独自ドライバー−NCSA Telnet
−MacIPによりGateway経由でホストアクセス
−他のIPアプリケーションとの共存不可
・MacTCP
−Apple社のドライバ
−設定を変更するとシステムの再起動が必要
・OpenTransport
−ストリームベース
−PowerPC ネイティブ
−MacTCPエミュレーション
−オンザフライでの設定変更可能
・BSDソケット−Mac OS X
−OpenTransportエミュレーション
今後のMacのキーワード
・PowerPC G3/G4
−高速
・モダンI/O
−高性能、簡単、標準
・Mac OS X
−モダンOS
−安定、高速