Все новости от 2 июня 2005 г.

Любителям Гиннесса

Процессор Cell будет производиться по технологии SOI компании IBM с технологической нормой 90 нм. При этом площадь кристалла составит 235 мм2 (предварительный вариант процессора чуть меньше — 221 мм2) и состоит из 234 млн. транзисторов. Ожидается, что тепла он будет выделять от 50 до 80 Вт. Это, конечно, немало — скажем, экстремальный настольный Pentium 4 XE с 2 Мб кэшем, выполненный по сходному техпроцессу, имеет площадь ядра всего 135 мм2 и состоит всего-то из 169 млн. транзисторов, правда, выделяет 115 Вт. Но остальные параметры Cell с лихвой покрывают его некоторую “тяжеловесность”.

По предварительным оценкам, даже работая при напряжении питания 1,2 В, чип будет способен достичь тактовой частоты 4,0 ГГц, пока недостижимой для процессоров Intel. Впрочем, и тут возможны варианты: продемонстрированные на International Solid-State Circuit Conference сотрудниками IBM графики показывают, что кристалл может работать и при напряжении 0,9 В (тогда тактовая частота составит 3,0 ГГц), и при 1,4 В (в этом случае процессор разгоняется уже до 4,6 ГГц).

Фото кристалла процессора Cell с отмеченными на нем подсистемами

Что еще интереснее — исследования показывают, что основной причиной нагрева Cell является PPE, а SPE даже при полной их загрузке греются довольно слабо! Так, при работе на тактовой частоте 2 ГГц один SPE выделяет всего 1 Вт, на 3 ГГц — 2 Вт, а на 4 ГГц — 4 Вт! В принципе, это позволяет устанавливать в Cell и большее число ядер SPE — если только вас не пугает возросшая площадь кристалла. Дальнейшие исследования показали, что у SPE имеется и неплохой “потенциал разгона": предварительные образцы SPE (и SPU, и LS) замечательно работают даже на частоте 5,6 ГГц!!!

Но большинство склоняется к тому, что первый коммерческий вариант Cell будет тактироваться на частоте 4,6 ГГц. Давайте оценим производительность различных подсистем такого чипа.

Учитывая, что одна операция со 128-разрядным вектором — это четыре операции с плавающей точкой, а ядро способно совершать две операции за такт, получаем быстродействие 36,8 ГФлопс на ядро SPE, или 294,4 ГФлопс на процессор целиком. И это без учета PPE, готового подкинуть в общий котел еще предположительно 36,8 (Altivec/VMX) плюс 9,2 (FPU) ГФлопс! Для сравнения: новейший Pentium 4 XE дает около 15 ГФлопс, так что налицо 20-кратное преимущество Cell в скорости над самым быстрым из CISC-процессоров.

Неплохим претендентом в “Книгу рекордов Гиннесса” выглядит и шина EIB. Каждое ее кольцо обеспечивает скорость передачи 36,8 Гб/c, что дает общую производительность 147,2 Гб/c.

О скорости подсистемы памяти и внешних шин мы уже говорили — и тут налицо прямой вызов сегодняшним рекордсменам!

Напоследок отметим, что Cell снабжен и современной системой оптимизации энергопотребления.