Cell - wielordzeniowy, wielowątkowy, miniaturowy

Inżynierowie z firm IBM, Sony Computer Entertainment oraz Toshiba oficjalnie zaprezentowali prototyp będący owocem 4-letniego projektu, długo oczekiwany mikroprocesor Cell - miniaturowy superkomputer.

Na konferencji Solid State Circuits odbywającej się w San Francisco, przedstawiciele trzech firm zaangażowanych w projekt dokonali pierwszej prezentacji mikroprocesora i ujawnili kilka szczegółów technicznych. Cell zbudowany w procesie technologicznym 90 nanometrów ma być wykorzystany w konsoli do gier PlayStation 3, zaś jego wydajność 10-krotnie przewyższa możliwości układów obecnie stosowanych w komputerach PC.

Prototypowy układ, o którym mowa była na konferencji składa się z głównego, dwuwątkowego, 64-bitowego rdzenia PowerPC oraz 8 oddzielnych rdzeni przetwarzających operacje zmiennoprzecinkowe, które określane są mianem SPE (synergistic processing elements). "Rdzenie obsługują wiele systemów operacyjnych i modeli programistycznych poprzez wykorzystanie technologii wirtualizacji" - twierdzi Jim Kahle, szef działu technologii Design Center for Cell Technology współpracujący z IBM.

Konstruktorzy mikroprocesora Cell podkreślają, iż jest on w stanie pracować z częstotliwością większą niż 4,5 GHz. Do tej pory nie ustalono jeszcze, jak szybki będzie produkt finalny. System chłodzenia powietrzem będzie podobny do stosowanego już w PlayStation 2. "W przypadku Cell, konsumpcja energii prawdopodobnie wynosić będzie 30 W, podobnie do procesora Emotion Engine w konsoli PlayStation 2" - mówi Peter Glaskowsky, analityk z The Envisioneering Group. Dwuwątkowy rdzeń PowerPC kontroluje pozostałe 8 rdzeni SPE. Te ostatnie z kolei zostały zaprojektowane do przejęcia na siebie kalkulacji zmiennoprzecinkowych, które odgrywają niezwykle istotną rolę między innymi w przetwarzaniu grafiki.

Jak podkreśla Masakazu Suzuoki, wiceprezes działu microprocessor development w Sony: "Każdy rdzeń SPE posiada 256 kilobajtów pamięci cache, podczas gdy rdzeń PowerPC dysponuje 32 kilobajtami pamięci cache pierwszego poziomu oraz 512 kilobajtami pamięci cache drugiego poziomu. Rdzenie korzystają ze wspólnej magistrali, zaś kontrolery pamięci oraz I/O są zintegrowane z procesorem, zamiast z chipsetem".

Zarówno interfejs pamięci, jak i I/O zaprojektowany został przez firmę Rambus. Jak twierdzi Rich Warmke, szef marketingu Rambusa, interfejs pamięci wykorzystuje standard XDR (extreme data rate), zaś interfejs I/O korzysta z technologii FlexIO. Warmke tłumaczy, iż Cell wymaga ekstremalnie szybkich magistrali pamięci oraz I/O. Magistrala XDR pracuje z częstotliwością 3,2 GHz, zaś FlexIO - 6,4 GHz. W porównaniu do konwencjonalnych procesorów Cell jest dość duży - 221 milimetrów kwadratowych. Dla porównania, ostatnia wersja Pentium M ma zaledwie 84 milimetry kwadratowe.

Zdaniem Petera Glaskowskyego, masowej produkcji mikroprocesora Cell należy się spodziewać dopiero wtedy, gdy wszystkie firmy zaangażowane w projekt będą go w stanie wykonać z wykorzystaniem technologii 65 nanometrów.


Zobacz również