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PS3“大脑”CELL技术大揭密

2006-05-29 17:03 作者: 佚名 出处: 大众硬件网 责任编辑:>小城月光

  Cell是由IBM、SONY、SCE(SONY Computer Entertainment Inc,索尼电脑娱乐公司)与TOSHIBA(东芝)4 家厂商自2001年起共同研发的新一代高效能微处理器,它具有目前民用处理器中最先进的核心设计和最强大的性能。尽管近4年的该设计技术细节方面高度保密,去年举行的国际固态电路会议(ISSCC)所发布的5篇论文摘要及专利文档披露了Cell的部分细节,让我们再次把目光集中在Cell上。下面就让我和大家一起了解Cell。

Cell处理器特点

◆64位元处理器
◆多核心设计
◆采用90nmSOI“绝缘硅”工艺
◆灵活的并行和分布式计算结构
◆支持网格运算
◆可同时执行多个作业系统
◆大幅提升的输入输出接口传输带宽
◆强大的硬件化安全系统

一、深入了解Cell


1.Cell核心设计


Cell是以IBM研发的64位元Power微处理器为核心,结合8个独立的浮点数运算单元所构成的多核心处理器。它共有9个CPU内核,一个Power架构RISC型64位CPU内核“PPE”和8个浮点处理用的32位8路SIMD型CPU内核“SPE”(Synergistic Processing Element)。

 

CELL处理器

 


Power微处理器内核是Cell处理器的大脑,是运行设备的主操作系统,并为8个“协处理器”分配任务。(不过Cell本身的结构是极具变通性的,可根据具体需求增加、减少协处理器内核)。

  Cell的基本构成单元PPE可同时执行2个线程的SMT架构(类似于Intel的HT超线程技术),配备32kB的一级缓存(16kB指令缓存和16kB数据缓存)以及512kB的二级缓存。协处理核心SPE可同时执行2条指令超标量,并配备有128位×128个的通用寄存器。1个SPE的最大单精度浮点运算速度为32G FLOPS。8个SPE合计为256G FLOPS。9个核心同步时钟运行。


  ISSCC的Tom Halfhill工程师分析认为,在芯片设计方面,Intel虽即将推出双核心芯片,但Cell已在这方面早就走在英特尔之前。目前多核心芯片通行的做法是将单一的计算任务分配成几个处理单元进行,而Cell由于使用了Multiple Core技术,处理单元“软件内核”可执行完全独立的任务,因此能以一个晶片完成需要多个晶片才能完成的任务。

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