Cell (mikroprocesszor)

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából


A Cell egy olyan mikroprocesszor-architektúra, amely egy rendszerbe foglalja az általános célú, átlagos teljesítményű Power Architektúra magokat a modern, nagyteljesítményű koprocesszoros elemekkel[1], ami jelentősen felgyorsítja a multimédiás és vektoros alkalmazásokat, de egyéb, más célú számításokat is.[1]

A Sony, Sony Computer Entertainment, Toshiba és az IBM közösen fejlesztette ki, erre a fejlesztői szövetkezetre gyakran az „STI” rövidítéssel hivatkoznak. A szerkezeti tervezést, kivitelezést és az első működő minták elkészítését az STI Design Center-ben végezték, Austinban, Texas államban, 2001 márciusától kezdődően, egy négyéves időszak alatt. A fejlesztési költségek megközelítették a 400 millió USD-t.[2] A Cell tulajdonképpen a Cell Broadband Engine Architecture (Cell szélessávú architektúra) kifejezés rövid alakja, más közismert rövidítései a CBEA avagy Cell BE.

A Cell architektúra első nagyobb kereskedelmi alkalmazása a Sony PlayStation 3 játékkonzolja volt. A Mercury Computer Systems készített egy kettős Cell szervert, egy kettős blade konfigurációt, egy robusztus (rugged) számítógépet és egy PCI Express gyorsítókártyát, a gyártás (a Cell gyártásának) különböző szakaszaiban. A Toshiba bejelentette, hogy nagyfelbontású televíziókba építi a processzort, de úgy tűnik, elvetette ezt az ötletet. Egzotikus funkciói, mint például az XDR memória alrendszer és a koherens Element Interconnect Bus (EIB) összeköttetés-vezérlés[3] igen jó helyzetbe hozza a Cell kialakítást a jövőbeni szuperszámítógépes alkalmazások területén, ahol a Cell processzorok jelentős lebegőpontos számítási teljesítménye is nagyobb szerepet kaphat.

A Cell architektúra tartalmaz egy ún. memória koherencia architektúrát, amely optimalizálja a watt fogyasztásra eső teljesítményt, a számítástechnikai sávszélesség előtérbe helyezésével, azaz a várakozást és egyéb lassító tényezőket igyekszik háttérbe szorítani. A számítási teljesítmény a processzor architektúrájában (valószínűleg a japán tervezési elvek hatására) háttérbe szorította a programkód egyszerűségére való törekvést. Mindezek miatt az általános vélemény az, hogy a Cell környezet nagy kihívásokat állít a programfejleszők elé.[4] Az IBM egy átfogó Linux-alapú fejlesztési platformot biztosít a Cell architektúrára való programfejlesztéshez.[5] A szoftverek terjedése természetesen függ a hardverplatform elterjedésétől is, azaz hogy a Cell platform megfelel-e a vele szemben támasztott elvárásoknak. A jelek biztatóak, a Cell jól teljesít különféle tudományos számítások terén is. [6]

Történet[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Peter Hofstee, a Cell mikroprocesszor egyik tervezője

2000 közepén a Sony Computer Entertainment, a Toshiba Corporation és az IBM megalakította a cégek kezdőbetűiből alkotott „STI” jelöléssel ismert társulást a processzor tervezése és gyártása érdekében.[7]

Az STI Design Center 2001 márciusában nyílt meg.[8] A Cell processzor tervezése négy évig tartott; a tervezésben a POWER4 processzor tervezésekor használt tervezőeszközök javított változatait használták. A három cég több mint 400 mérnöke dolgozott a terveken Austinban, a kritikus feladatokban tizenegy IBM tervezőközpont támogatásával.[8]

Áttekintés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Cell processzormag

Felépítés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Power Processor Element (PPE)[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A PPE vázlata

Xenon, az Xbox 360 processzora[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Microsoft Xbox 360 játékkonzoljának processzora, a Xenon processzor egy hárommagos Cell-alapú kialakítás, amelyet az IBM tervezett a Microsoft felkérésére. A mag a PPE egy kis mértékben módosított változata.[9][10]

A Szinergikus feldolgozó elem (SPE)[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Element Interconnect Bus (EIB)[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A sávszélesség felbecslése[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Optikai összeköttetés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Memória és I/O vezérlők[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Felhasználási lehetőségek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Programozási modell[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Jegyzetek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. ^ a b Synergistic Processing in Cell's Multicore Architecture (PDF). IEEE. (Hozzáférés: 2007. március 22.)
  2. Cell Designer talks about PS3 and IBM Cell Processors. (Hozzáférés: 2007. március 22.)
  3. Cell Broadband Engine Interconnect and Memory Interface (PDF). IBM. (Hozzáférés: 2007. március 22.)
  4. Shankland, Stephen. „Octopiler seeks to arm Cell programmers”, CNET, 2006. február 22. (Hozzáférés ideje: 2007. március 22.) 
  5. Cell Broadband Engine Software Development Kit Version 1.0”, LWN, 2005. november 10. (Hozzáférés ideje: 2007. március 22.) 
  6. The Potential of the Cell Processor for Scientific Computing (PDF). Computational Research Division, Lawrence Berkeley National Laboratory. (Hozzáférés: 2010. december 24.)
  7. Krewell, Kevin (14 February 2005). "Cell Moves Into the Limelight". Microprocessor Report.
  8. ^ a b Introduction to the Cell multiprocessor”, IBM Journal of Research and Development, 2005. augusztus 7. (Hozzáférés ideje: 2007. március 22.) 
  9. "Processing The Truth: An Interview With David Shippy", Leigh Alexander, Gamasutra, January 16, 2009
  10. "Playing the Fool", Jonathan V. Last, Wall Street Journal, December 30, 2008

Fordítás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Cell (microprocessor) című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

További információk[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]