Процессор Cell для PlayStation 3

Процессор Cell представляет собой микропроцессорную архитектуру, которая была создана совместно Toshiba, Sony и IBM. Cell сочетает ядро архитектуры Power с сопроцессорами, значительно ускоряющие обработку векторных вычислений и мультимедиа.

Архитектура данного процессора применяет новую технологию когерентности памяти, ставящая акцент на высокую производительность в пересчёте на 1 ватт используемой мощности. Пропускная способность памяти данного процессора имеет приоритет относительно с латентностью, а его пиковая пропускная способность ядра существеннее простоты кода. По этой причине Cell является более сложной архитектурой для разработки для него различных приложений, в том числе и видеоигр для PS3. Другой проблемой является адаптирование существующей программатуры под Cell. Но вопреки всем сложностям, многочисленные исследования продемонстрировали, что Cell дат некоторые преимущества в определённых типах научных вычислений.

Первое и основное использование процессора Cell – снабжение им игровой приставки PlayStation 3 от Sony – об этом было объявлено в мае 2005 года. Первоначальную рабочую частоту процессора специально снизили до 3,2 ГГц, а число доступных SPE ядер до 6 – всё это было сделано для существенного снижения стоимости игровой консоли. Все процессоры для PS3 создавались по 90 нм технологии.

Осенью 2006 года IBM реализовала блэд-сервер QS20, который был оборудован 2-мя процессорами Cell BE. Модули процессора QS22, включающие 2 процессора PowerXCell8i (несколько изменённая версия Cel BE), применяются в суперкомпьютере IBM Roadrunner. Также на основе Cell был создан упрощенный процессор SpursEngine компании Toshiba для реализации таких задач, как кодирование видеопотока.

Характеристики Cell:

• 90 нм технологический процесс (первая ревизия);

• 234 млн. транзисторов;

• Производительность (теоритическая) составляет 218 GFlops;

• 221 мм2;

• Напряжение составляет 0,9-1,3 В;

• Частота колеблется от 3,2 до 5,6 ГГц;

• Тепловыделение составляет: 1) 80 Вт (4 ГГц, 1,1 В), 2)180 ВТ (5,3 ГГц, 1,3 В);

• 1236 контактов;

• Корпус BGA 42,5х42,5 мм;

• Межпроцессорная шина Flex I/O 44, 8 ГБ/с на вывод, 32 ГБ/с на ввод;

• Внедрённый 2-х канальный контроллер памяти XDR RAM 25ГБ/с.

Дальнейшее развитие процессора будет являться PowerXCell 32iv, который должен по многочисленным слухам использоваться в приставке следующего поколения PlayStation 4. Число SPE элементов в нём повышено в 4, а PPE в 2 раза. Тем не менее, IBM официально заявила в 2009 году, что создание данного процессора приостановлено. Также Sony объявила, что PS4 появится на рынке не ранее до 2016-2018 года, хотя опять же ходят слухи, что выпуск новой приставки состоится несколько раньше.