Все новости от 7 августа 2002 г.

Новый чип Cell — мастер на все руки

Работа над новым мультимедийным процессором, который называют «суперкомпьютером на кристалле», подходит к концу. Возможно, он будет применяться в PlayStation 3, а некоторые элементы конструкции Cell IBM использует в своих будущих серверных чипах.

Cell почти «нанесен на пленку» — на языке технологов это означает, что проектирование и топологическая разводка кристалла почти завершены. Скоро проект будет передан инженерам по производству, которые займутся изготовлением опытных образцов. Сейчас они проверяют отдельные элементы процессора, прежде чем соединить их в реальном кристалле. Если текущие темпы работ сохранятся, коммерческое производство Cell начнется уже в конце 2004 года.

Cell будет отличаться от существующих процессоров многогранностью. Он сможет не только решать сложные вычислительные задачи, связанные с обработкой графики, но и будет содержать цепи для управления широкополосной связью и разнообразными устройствами. Со временем он предложит «гораздо более интерактивный способ доставки контента, включая рекламу, спортивные программы и видео» на широкий спектр интернет-совместимых устройств, сказал директор IBM по широкополосной процессорной технологии и исследованиям Джим Кале (Jim Kahle).

Такой подход стал возможным благодаря тому, что в одном чипе будет несколько процессорных ядер (отсюда и название Cell — клетка). Эта концепция быстро приобретает популярность: коммуникационные функции, введенные в чипы, позволят устройствам образовывать мощные сети peer-to-peer. «Это как бригада мастеров на все руки, которые, если надо, и крышу починят, и водопровод проведут», — пояснил аналитик Envisioneering Ричард Доэрти (Richard Doherty).

Не только игры
Пока процессорный триумвират IBM, Sony и Toshiba, вложивший в проект 400 млн $ и выделивший инженеров для совместной работы в исследовательском центре, расположенном в Остине (штат Техас), скупо делится подробностями о том, что принесет Cell каждой из компаний. Этот процессор всегда связывали с Sony PlayStation 3 и peer-to-peer сетями, но даст ли он нечто большее, чем возможность устраивать сражения между персонажами в онлайновых играх? Кале утверждает, что он «пойдет дальше игр — в направлении развлечений в целом».

На основании собственного анализа Доэрти сделал вывод, что Cell образует новую широкую платформу. Например, телевизионный адаптер с таким процессором сможет выделять вычислительную мощность для обработки графики анимированных фильмов в телевизоре высокого разрешения с процессором Cell. «Это как улей — сотовые компоненты можно составлять вместе», — пояснил он. Способность быстро переходить из одного состояния в другое не только сделает устройства более гибкими, но и даст весомый толчок домашним вычислениям: возможность взаимодействия между устройствами приведет к созданию новых, более увлекательных игр, фильмов и других развлечений.

Для IBM Cell представляет собой демонстрацию технологии. Новый чип иллюстрирует не только способности конструкторов IBM, но и производственные возможности компании. IBM продемонстрирует в нем все свои технологические трюки, включая процесс «кремний на изоляторе» (SOI) и диэлектрики с низкой проницаемостью.

Что получит от проекта Toshiba, аналитикам не совсем ясно. Возможно, компания использует Cell для создания новых потребительских устройств, таких как телевизоры высокого разрешения. Или, она может употребить этот чип для развития своего бизнеса компонентов; Toshiba продает широкий спектр деталей для ТВ-приставок и других потребительских электронных продуктов.

Что стоит за Cell?
Хотя детали конструкции процессора все еще скрываются, компании утверждают, что Cell сможет выполнять триллион и более операций с плавающей запятой в секунду. Это примерно в 100 раз больше, чем Pentium 4 2,5 ГГц. Вероятно, один кристалл Cell будет объединять от четырех до 16 ядер процессоров общего назначения. Одни будут решать вычислительные задачи, а другие — управлять аудиопотоком или графикой.

Однако не все считают такой подход революционным: процессоры с внутренней мультипроцессорной структурой уже существуют. «Я не вижу в Cell ничего потрясающего, за исключением маркетингового эффекта», — заявил главный редактор влиятельного отраслевого издания Microprocessor Report Питер Глазковски (Peter Glaskowsky).

Действительно, ряд производителей уже выпускает чипы — так называемые системы на кристалле — в которых несколько процессорных ядер образуют специализированные системы для сетевого оборудования, автомобильной электроники или сотовых телефонов. Сама IBM производит двухпроцессорный кристалл Power4, первый серверный чип с мультипроцессорной конструкцией. Два 64-разрядных ядра PowerPC связаны в нем высокоскоростной магистралью.

Однако усилия, направленные на создание более универсальных многоядерных процессоров, аналогичных Cell — включая MAJC (произносится «мэджик»), очень близкий проект Sun Microsystems — не оправдали первоначальных ожиданий. Первый чип MAJC, как и Cell, сперва предназначался для мультимедийной обработки. Но затем Sun, вместо того, чтобы продавать этот чип для ТВ-адаптеров и игровых консолей, перепрофилировала свой сдвоенный процессор MAJC 5200 500 МГц, превратив его в мощный графический чип для рабочих станций.

Предстоит работа над ПО
При всей сложности конструкции Cell главным компонентом, определяющим его коммерческий успех, будет программное обеспечение. «Предстоит гигантский труд по созданию ПО, — говорит Доэрти. — Мы уверены, что архитектура чипа появится своевременно, а вот искусство программирования, чтобы заставить этот процессор заработать в полную силу, придется совершенствовать».

Более того, решающим в судьбе Cell станет создание операционной системы и набора приложений, способных использовать мультипроцессорные возможности Cell и средства peer-to-peer вычислений. Понимая это, трио партнеров поставили перед собой задачу создания Cell как системы, параллельно с аппаратурой разрабатывая операционную систему и прикладное ПО. Конструкторы Cell проектируют чип таким образом, чтобы он мог функционировать с самыми разными ОС, включая Linux.

Но триумвират создает для Cell и специализированную ОС с приложениями, которые разработчики Cell будут применять для тестирования разнообразных функций чипа, таких как средства обработки мультимедиа. Они же, вероятно, составят основу комплекта инструментов разработки ПО для Cell, а также Cell OS и приложений для таких устройств, как игровые системы.

Впереди долгий путь
Хотя большая часть работ над конструкцией Cell завершена, впереди еще очень много дел. Команды, которые трудятся над аппаратурой и над ПО, будут продолжать совместное тестирование внутренних систем чипа. Последним этапом процесса разработки, который все еще впереди, станет завершение топологии, а затем тестирование опытных образцов.

IBM рассчитывает начать производство Cell уже в 2004 или в начале 2005 года. Однако Кале, не раскрывая и многих других подробностей о чипе, подтвердил лишь то, что проект Cell планируется довести до стадии промышленного выпуска в 2005 году — это и было предметом первого анонса. Все остальные детали плана остаются в секрете — по крайней мере пока, сказал он. 

 Предыдущие публикации:

 В продолжение темы:

Обсуждение и комментарии

	Koly 8 Aug 2002 7:59 AM
Slishkom horoho dly togo hto be bet pravdoy.