PS3-Prozessor Cell endlich enthüllt

Nach drei Jahren Entwicklungszeit präsentieren IBM, Sony und Toshiba einen «Supercomputer auf einem Chip».

Artikel erschienen in Swiss IT Magazine 2005/04

     

An der ISSCC Anfang Februar haben IBM, Sony und Toshiba endlich ihren Superchip Cell vorgestellt, der vor allem mit einer Eigenschaft die gesamte Konkurrenz niederwalzen soll – mit seiner Leistung. Bereits seit März 2001 haben die drei Technologie-Riesen an einem neuen Prozessor gearbeitet, der bislang vor allem dafür vorgesehen war, die für 2006 geplante Playstation 3 anzufeuern. Nachdem man über die letzten Jahre immer wieder Informationshäppchen an die Öffentlichkeit durchsickern liess, hat man an der diesjährigen International Solid State Circuits Conference (ISSCC) endlich den Vorhang gelüftet und den «Wunderprozessor» der Öffentlichkeit vorgestellt. Dieser soll nicht nur den Entertainment-Sektor revolutionieren, sondern auch beim Supercomputing Akzente setzen.



Cell besteht aus einer 64-Bit-Power-CPU, die auf einer vereinfachten Version des Power5 mit zwei Kernen basiert, sowie aus acht Synergistic Processing Units (SPU),
die ebenfalls je aus einem Power-Kern bestehen. Dabei agiert der vereinfachte Power5 als Steuereinheit für die 8 SPUs und kann gleichzeitig zwei Programm-Threads abarbeiten, während die SPUs je einen Thread verarbeiten können. Dieser geclusterte Chip kann dabei auf 2,5 MB Speicher zurückgreifen, wovon 512 KB auf den Level-2-Cache der Steuerungseinheit entfallen und achtmal 256 KBs den SPUs zur Verfügung stehen. Ein 128-Bit-Registerfile erlaubt jeder SPU 128 gleichzeitige Transaktionen zwischen Speicher und Prozessor. In dieser geradezu gigantischen Speicherbandbreite äussert sich die Eignung des Prozessors als Recheneinheit für Breitband- und Echtzeit-Anwendungen, beispielsweise bei der digitalen Medienverarbeitung. Durch diesen massiven Einsatz von parallelen Recheneinheiten erreicht der Cell in grafischen und visuellen Anwendungen eine Leistung von über 256 Gflops. Die Taktfrequenz eines von IBM in East Fishkill produzierten Prototyps lag bei 4,6 GHz.




Der Prozessor, der aus 234 Millionen Transistoren besteht, kann durch seine multiplen Kerne nicht nur Rechenaufgaben effizienter erledigen, sondern auch mehrere Aufgaben gleichzeitig ausführen. Während man im Computer-Bereich dadurch mehrere Betriebssysteme auf einem Prozessor ausführen kann, ist man im Home-Entertainment-Bereich in der Lage, mit einem einzigen Prozessor gleichzeitig Video-Spiele und Fernseher zu bedienen.Die ersten Produkte, die auf Cell basieren, werden die Playstation 3 von Sony (angekündigt für 2006), High-End-TV-Geräte von Toshiba (angekündigt für Ende 2006) sowie eine IBM-Workstation sein, die bereits Ende dieses Jahres auf den Markt kommen soll.




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