A Cell Broadband Engine a Sony, az IBM és a Toshiba közös fejlesztésű processzora, mely 2006-ban jelent meg a PlayStation 3 konzolban, és az architektúra működése, illetve elvi felépítése irányt mutatott a piac számára, annak ellenére, hogy a Cell önmagában végül nem lett igazán sikeres.
A Cell különlegessége az volt, hogy az első olyan heterogén módon programozható processzort köszönthette benne a piac, ami bebizonyította, hogy a papíron már évek óta létező irányvonal a gyakorlatban is működőképes.
Hirdetés
Elméletben a ténylegesen megjelent processzorok mellett a mérnökök folyamatosan kutatják azokat az irányokat, amelyekkel drasztikus előrelépést lehet tenni. A kilencvenes évek folyamán többször is előkerült, hogy a gyártástechnológia fejlődése nem tartható fent a végtelenségig, így előbb-utóbb a CMOS technológia beleütközik fizikai korlátaiba. Az elméleti megoldások között állandóan jelen volt a többmagos koncepciók lehetősége, de ezen belül már nem volt igazi egyetértés, hogy a homogén, vagy a heterogén irány lesz a nyerő. Előbbi esetben a processzormagok képességei megegyeznek, míg az utóbbi opció érdekesebb, mivel kétféle magok kerülhetnének a lapkára, amelyek közül késleltetésre, vagy adatpárhuzamos végrehajtásra lennének optimalizálva.
Több mint tíz éves távlatból visszagondolva a piac nagy része a homogén többmagos koncepciók gyakorlati megvalósítását választotta, de a Sony, az IBM és a Toshiba a Cellel inkább a heterogén módú programozást megvalósító terveket célozták meg.
A végeredmény tekintetében a Cell Broadband Engine teljesítménye a teljes iparágat sokkolta. A processzor számítási teljesítménye 230,4 GFLOPS volt, miközben a fogyasztása nem sokkal haladta meg 100 wattot. Az összehasonlítás érdekében a PC-be akkoriban az Intel Core 2 Extreme QX6700 volt a csúcs a maga 85 GFLOPS-os teljesítményével és a 130 wattos fogyasztásával.
Cell Broadband Engine
A Power architektúrára épülő Cell Broadband Engine a fenti tempót úgy érte el, hogy egy úgynevezett PPE (Power Processor Element) maggal rendelkezett, mely a hagyományos nézet szerint egy késleltetésre optimalizált megoldás volt. A PPE 3,2 GHz-en üzemelt, két szálat futtatott párhuzamosan, illetve 32-32 kB-os utasítás- és adatgyorsítótárat használt, 512 kB-os másodszintű gyorsítótár mellett, az AltiVec utasításkészletet használó SIMD motor pedig órajelenként nyolc, szimpla pontosságú, lebegőpontos operációt dolgozott fel.
A rendszer erejét azonban az úgynevezett SPE (Synergistic Processing Element) magok adták, melyek adatpárhuzamos végrehajtásra lettek kitalálva és 3,2 GHz-es órajelen ketyegtek. Ezekből nyolc darab volt a lapkában (a PlayStation 3-ban egyet letiltottak), mindegyikben AltiVec utasításkészletet használó SIMD motor található 256 kB-os helyi tárolóval és 2 kB-os regiszterterülettel, órajelenként két utasítás végrehajtásának lehetőségével.
A belső kommunikációt az EIB (Element Interconnect Bus) biztosította 204,8 GB/s-os belső sávszélességgel, míg az XDR szabványú memória 25,6 GB/s-os elméleti tempóval volt elérhető.
A Cell architektúrát mára mellékpályára állították a tervezők, a világ azonban a koncepciót mégis elkezdte lemásolni, így nagyszerű alap született a jövő számára. Ma már minden piaci szereplő zömében heterogén módon programozható többmagos processzorokat fejleszt, ami valamilyen szinten annak is a következménye, hogy a Sony, az IBM és a Toshiba a gyakorlatban is megmutatta, hogy az ilyen rendszerek működőképesek.
