Cell (suoritin)

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Cell B.E. -suoritin

Cell on Sonyn , Toshiban ja IBM:n STI-allianssin kehittama suoritin , jota kaytetaan PlayStation 3 -pelikonsolissa.

Vuonna 2000 Sony Computer Entertainment, Toshiba ja IBM yhdistivat osaamisensa STI-liittoumaksi (Sony, Toshiba, IBM) suunnitellakseen ja valmistaakseen yhteistyona Cell-suorittimen.

STI:n suunnittelukeskus avattiin maaliskuussa 2001. [1] Cellia suunniteltiin yli nelja vuotta. Suunnittelussa kaytettiin paranneltuja versioita POWER4 -suorittimien kehitystyokaluista. Yli 400 insinooria kolmesta yrityksesta tyoskenteli yhdessa Austinissa , Teksasissa kaikkiaan yhdentoista IBM:n suunnittelukeskuksen kanssa. [1]

Vuoden 2000 aikana ja sen jalkeen IBM rekisteroi useita patentteja koskien Cell-arkkitehtuuria, valmistusmenetelmia ja toimintaymparistoja. Maaliskuussa 2007 IBM kertoi 65 nanometrin version Cell-suorittimesta olevan tuotannossa East Fishkillissa , New Yorkissa . Prosessori-lehden mukaan Mercury Computer Systems sovittaa IBM:n kanssa piirin tutka- ja visualisointijarjestelmiin [2] .

Cell-suorittimessa on yhdeksan toisistaan riippumatonta ydinta: yksi PowerPC Processing Element (PPE) ja kahdeksan Synergistic Processing Element (SPE) -ydinta. [3] PPE on yleiskayttoinen mikroprosessori , joka suorittaa kayttojarjestelmaa . [3] SPE-ytimet on suunniteltu hoitamaan nimenomaan suuren osan laskennasta. [3]

PPE-yksikolla on kaytossaan 512 kilotavua L2-tason valimuistia ja jokaisella SPE:lla on vastaavasti 256 kilotavua niin sanottua Local Storagea , josta ne suorittavat ohjelmakoodinsa PPE:n ohjaamina. SPE:t ja PPE on yhdistetty toisiinsa suurikaistaisella Element Interconnect Busilla .

Synergistic Processing Elementeista yksi on kokonaan poissa kaytosta valmistuskustannusten alentamiseksi ja saannin parantamiseksi; jos yksi SPE osoittautuu tehtaalla vialliseksi, voidaan sen sijaan kayttaa muita, eika se haittaa jarjestelman toimintaa muuten.

Cellin SPE-ytimet voivat toimia joko yhdessa, tai pelin tekijat voivat koodata ne toimimaan yksiloina. Esimerkiksi yksi suoritin voidaan koodata hoitamaan fysiikkamallinnusta, toinen taas sotapelin vihollisten tekoalya. Tallainen ohjelmointi on huhujen mukaan hankalaa. Potentiaalia Cell-prosessorissa kuitenkin riittaa, silla sen teoreettiseksi laskentatehon maksimiksi on vaitetty 2,18 TFLOPS . Tallaisiin markkinoinnissa kaytettaviin lukuihin on kuitenkin suhtauduttava varauksin.

On huomattava, etta Cell-suorittimelle on ilmoitettu erikseen liukulukujen ”single precision”- ja ”double precision” -laskentanopeudet. PlayStation 3:n suoritin kykenee 15  GFLOPS:n nopeuteen kaksinkertaisella (double precision) tarkkuudella. Vertailun vuoksi ClearSpeed CSX600 -matematiikkaprosessori saavuttaa kaksinkertaisella tarkkuudella noin 25 GFLOPS, joka on kaksinkertainen 3,00 GHz:n Pentium 4 -suorittimeen verrattuna.

PlayStation 4:n paasuunnittelijan Mark Cernyn mukaan suoritinarkkitehtuuri oli tehokas, mutta vaati huomattavasti perehtymista, jotta suorituskyvyn sai kaytettya hyodyksi. [4] Seuraavaan konsoliin haluttiin helpommin kaytettava arkkitehtuuri. [4]

Toshiba istuttaa Cell-sirua Cell Tv HDTV- ja mediapalvelimiin ja ensimmaiset teravapiirtoiset multimedianaytot tulivat markkinoille syksylla 2009. Uusi tekniikka mahdollistaa mm useiden kanavien ajamisen samassa naytossa lahetyksessa kaytetysta kuvaresoluutiosta riippumatta. Kuvan savyja voidaan saataa ohjelmallisesti ja nain parantaa kuvaa ja esimerkiksi vahentaa LED -nayton virrankulutusta himmentamalla nayttoa kuvan tummilla alueilla. Nayttotekniikasta tulee ohjelmoitavaa ja laitteen suorituskykya voidaan parantaa ohjelmallisesti tekniikan kehittyessa. Nain laite voidaan ottaa kayttoon, vaikka tuleva teravapiirtolahetysstandardi ei olisi viela valmis, kuten tilanne useimmissa maissa viela vuonna 2009 oli. [5] [6]

PowerXCell oli IBM:n muunnos Cell-suorittimesta, jota kaytettiin IBM Roadrunner supertietokoneessa . [3]

  1. a b " Introduction to the Cell multiprocessor ", IBM Journal of Research and Development, 2005-08-07 . Luettu 2007-03-22.  
  2. http://www.prosessori.fi/uutiset/uutinen2.asp?id=47329 ( Arkistoitu ? Internet Archive) Cell-suoritin uusiin toihin
  3. a b c d The Cell Broadband Engine ibm.com . Viitattu 17.2.2022. (englanniksi)
  4. a b Christian Nutt: Inside the PlayStation 4 With Mark Cerny 24.4.2013. Gamasutra. Viitattu 25.4.2019. (englanniksi)
  5. http://www.pcworld.com/article/156829/toshibas_cell_tv_ups_the_hd_ante.html?tk=rel_news ( Arkistoitu ? Internet Archive) Toshiba's Cell TV Ups the HD Ante
  6. http://www.wired.com/gadgetlab/2008/09/toshiba-to-brin Toshiba To Bring ‘Cell’ TV in 2009, For Super Multi Tasking

Aiheesta muualla

[ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]