Erste Fakten zum Superchip Cell

08.02.2005 von Christian Vilsbeck
Der Cell-Prozessor von IBM, Sony und Toshiba basiert auf einem Multi-Core-Chip mit einem 64-Bit-PowerPC-Core und acht synergetischen Prozessorkernen für Fließkommaberechnungen.

Laut IBM, Sony und Toshiba soll der Cell-Prozessor zehnmal schneller sein als aktuelle Desktop-Prozessoren. Dabei arbeiten die acht synergetischen Prozessorkerne mit Taktfrequenzen bis über 4 GHz.

Diese für Fließkommaberechnungen zuständigen acht "Synergistic Processing Elements" (SPEs) besitzen dabei je einen 256 KByte großen Cache. Intern sorgt eine gemeinsamer Datenbus für den Datenaustausch zwischen den acht SPEs. Als zentrale Recheneinheit ist jedoch der 64-Bit-PowerPC-Core zuständig. Der Prozessorkern arbeitet dual-threaded und kann auf 32 KByte L1-Cache sowie 512 KByte L2-Cache zurückgreifen.

Die Cell-Entwickler spendieren ihrem Prozessor einen integrierten I/O- und Speicher-Controller. Beide Interfaces stammen von der Firma Rambus. So verwendet der Cell-Prozessor einen XDR-DRAM-Controller. Die neue Speicher-Technologie kann mit Taktfrequenzen von 3,2 bis 8,0 GHz arbeiten. Für I/O-Aufgaben zeichnet die FlexIO-Technologie verantwortlich. Das Bussystem erlaubt eine Arbeitsgeschwindigkeit von 6,4 GHz.

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Weitere Details

Der Cell-Prozessor benötigt für seinen PowerPC-Core, die acht SPEs sowie die Interfaces insgesamt 234 Millionen Transistoren. Diese breiten sich auf einer Die-Fläche von 221 mm² aus. Die Fertigung des Cell erfolgt in einer 90-nm-Technologie mit SOI. Die Leistungsaufnahme des Prozessors soll sich dabei auf zirka 30 Watt beschränken. Dies entspricht dem Wert der Emotion Engine in der PlayStation 2.

Im Nachfolger, der PlayStation 3, wird der Cell-Prozessor voraussichtlich erstmals zum Einsatz kommen. Der Cell soll sich durch seine hohe Fließkomma-Performance auch für wissenschaftliche Anwendungen eignen. So arbeiten seine Entwickler bereits an Open-Source-Compilern. Die CPU verhält sich laut IBM, Sony und Toshiba betriebssystemneutral und unterstützt auch mehrere Betriebssysteme gleichzeitig. So können beispielsweise Linux und Real-Time-Betriebssysteme simultan mit dem Cell laufen.

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