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Toshiba: Cell-Entwicklung fast beendet

17.09.2004 | 17:06 Uhr |

Toshibas Präsident Tadeshi Okamura hat im Interview mit einem japanischen Journal die baldige Fertigstellung des zusammen mit Sony und IBM entwickelten Cell-Chips bekannt gegeben, welcher unter anderem Sonys Playstation 3 antreiben soll.

Im März 2005 will Sony auf der E3 in Los Angeles erstmalig einen Prototypen der Playstation 3 mit dem in 65 Nanometer gefertigten Cell-Chip zeigen. Ende 2004 wollen IBM und Sony eine Workstation auf Cell-Basis vorstellen.
Falls der Chip schon 2005 kommt läge das Cell-Konsortium ein Jahr vor dem Zeitplan, denn als der Chip 2001 angekündigt wurde plante man mit 5 Jahren und 400 Mio US-Dollar Entwicklungsaufwand.

Der Cell-Chip basiert auf einer völlig neuartigen massiv parallelen modularen Prozessorarchitektur, deren Charakteristiken eine neue Software-Entwicklungsphilosophie erfordern.
Was bisher bekannt ist besteht eine Cell aus vier PEs (Processor Elements), die wiederum aus kleineren Einheiten bestehen:

Eine PU (Processor Unit) steuert einen DMAC (Direct Memory Access Controller) und mehrere APUs (Additional Processing Unit), alle Einheiten greifen über den PE-Bus via DMAC auf den Speicher zu.
Die PU ist der "General Purpose" Prozessor, der dem traditionellen CPU-Design entspricht. Sie ist mit Cache ausgestattet und wird nach bisherigen Erkenntnissen PPC-basiert sein.
Eine APU verfügt über 128 KByte SRAM lokalen Speicher, jeweils vier Integer- und vier Fließkomma-Einheiten sowie 128 Register mit 128 Bit Breite. Damit liefert eine APU 32 GFLOPS und 32 GOPS theoretische Maximalleistung.

Das heisst: Eine PE mit acht APUs hat 256 GFLOPS Maximalleistung. Die PEs können auch mit mehr oder weniger APUs ausgestattet sein und können zusätzlich einen Visualisierungs-Baustein namens VS beinhalten, etwa wenn 3D-Grafik berechnet werden soll. Der mit Framebuffer ausgestattete VS entspricht in etwa dem, was in der Playstation 2 der GS (Graphics Synthesizer) darstellt.

Eine PE hat 32 Fließkomma- und Integer-Einheiten, das bedeutet eine Cell mit 4 PEs hat 128 Fließkomma- und Integer-Einheiten plus vier PPC-Kerne (PUs). Da der Cell-Chip auf große Caches verzichtet und stattdessen auf kleine lokale Caches setzt ist diese unglaubliche Anzahl an "Execution Units" möglich.

Eine Playstation 3 wird wahrscheinlich aus zwei per optischer Schnittstelle verbundenen Cells bestehen, wovon eine für die Grafikberechnung zuständig ist. Der massiv parallele Ansatz hat zur Folge, dass durch Hinzufügen weiterer Cells die Leistung fast linear skaliert ohne dass der Code angepasst werden muss.

Unklar ist bisher, wie Sony, IBM und Toshiba das Problem der Entwicklung für einen solchen Chip lösen wollen, denn massiv paralleler Code erfordert extremen Entwicklungsaufwand. Es soll sogenannte "Software Cells" geben, die jeweils eine PE belegen. Damit traditionell sequentiell programmierte Spiele auf einer solchen Architektur laufen müssen die Compiler und Entwicklungswerkzeuge eine sehr große Eigenintelligenz mitbringen.

Okamura ist jedenfalls vom Cell-Chip überzeugt und kündigt optimistisch an, dass dieser "die Welt verändern wird".

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