CELL CPU简介及相关_/*蜉游天地*/_百度空间
      提到万众嘱目的PS3,人们就不禁的憧憬它惊人的运算能力,而它的"芯",就是xxxx的CELL.
  CELL是IBM与东芝(Toshiba)和共同研发的,这款处理器是以多功能平行架构设计,具备多工、多效以及庞大的浮点运算功能,{zg}频率达 4.6 Ghz。而“CELL”处理器的用途十分广泛,能用于各种不同的层面。SCEI将以“CELL”处理器当作次世代PS3主机的核心元件,至于IBM则将以“CELL”处理器建构高效能工作站,东芝则将把“CELL”处理器用于数码家电(数码)用途。
  关于CELL的概要功能:
  具备多核心/多重执行序列架构,可同时执行多个不同的
  具备高度可程序化架构,以及高度弹性的输出入界面
  大幅扩张的内存与输出入截面传输频宽
  针对即时处理需求的即时资源管理系统,并提供强大的资讯安全保护系统
  采用90纳米技术,以及IBM的SOI(绝缘层上覆矽)工艺流程制作
  “CELL”处理器的运算速度到底有多快,或许以速度来说明会比较让大家了解。IBM表示单颗“CELL”处理器核心可以达到每秒 256 Gflops 的浮点运算能力,足足是目前PS2主机中央处理器Emotion Engine(6.2G flops)的40倍以上。
  在PS3和IBM{zx1}的刀锋服务器 BladeCenter H上都可以觅得它的身影,想信CELL的应用将会越来越广泛!(现已用于IBM Roadrunner超级电脑中)
  细节
  核心数:1(包含1个由PowerPC970简化而来PPE及8个称为SPE协作处理器,PS3上采用的是7个PPE的版本)*
  拥有2亿5千万个晶体管(DD2量产版)。核心面积为235平方毫米,采用IBM的90纳米SOI铜互连工艺制造,在此之后采用65纳米工艺制造。
  首批工程样品工作频率为4.06GHz,工作电压1.1伏特;此后有4.6GHz;PS3上使用的是3.2GHz的版本
  每秒可进行2560亿次浮点计算(256G Flops),65nm版本超过300GFLOPS。
  内置2.5兆字节,通过Rambus的XDR和FlexIO技术,每秒可与外部内存交换100吉(Gbytes)的数据。
  支持网格运算,具备灵活的并行、分布式的计算结构。

  *注解:由于SPE不能脱离PPE作为单独的物理核心运行,所以严格上来讲Cell是一个独特的单核心处理器

正视PS3 CELL,走出CPU的误区

SONY的CELL芯片有4G的频率!!!!

  看上去太惊人了!!是世界上频率最快的芯片。但是有多少人对芯的频率有真正的了解?

  请细细往下看!

  误区一:CPU频率越快越好

  多数人认为CPU是频率决定一切,其实不然。CPU内部在工作时就好像一个自动化工场,每处理一个数据都要经过一条流水线,流水线上有很多的环节。“流水线”就是CPU将数据处理的过程。我们所指的频率就是CPU在流水线上的每个环节上所用的时间。不言而喻上升频率的最快方法就是缩短CPU每个环节上所用的时间,而使之缩短的方法是加长流程(英文“cycles”)。所以Intel的CPU一般都是二十几个流程。高流程带来的是高频率,但也出现了一个致命问题:错误率极高!!!

  而每一个环节出错就得回到上一个环节从头开始,导致之前所进行的计算都白费,反而使运算能力有质的下降。所以业界中认为Intel的芯片效率很低,这也是为频率所付出的惨痛代价。

  再者高频率带来的直接影响就是发热!所以说4G的频率没什么好的!!

  我们可以看看服务器的芯片!!!

  CPU CPU MHz CINT2000 base/peak CFP2000 base/peak

  AMD Athlon XP 1900+ 1600 677/701 588/634

  HP PA-8700 750 568/604 526/576

  IBM POWER4 (1CPU) 1300 790/814 1098/1169

  Intel Itanium 800 314/314 645

  Intel Pentium 4 2200 771/784 766/777

  SUN UltraSPARC III-Cu 900 470/533 629/731

  我们可以看到所有的芯片主频都不高(Intel Pentium 4除外!不是服务器芯片)为什么?因为厂家为了提高效率减少了流程,而真正使运算能力有了质的提高!!!

  所以说Cell芯片的问题多多!!!光主频快是没有用的!!!

  误区二:单芯片集成多核比多芯片组好

  单芯片集成多核是比单内核芯片要好,但它比芯片组好吗?

  答案是否定的!

  我们知道所有的图形工作站都用多个CPU,没有听说过哪个用的是一个多内核CPU!多个CPU可以达到数据的交互式运算使数据的整合。而多内核CPU因为主板的带宽瓶颈将出现很高的资源浪费。有一个鲜明的实例:普通PC的CPU只有10%的时间在工作!这种90%的浪费在很大方面也是由于芯片的主频高出主板太多造成的!

  有人看到这一定想说:提升主板频率不就好了吗?实际上主板频率的提升是很困难的,由于现在的电气化元件的瓶颈总线频率超过800MHz会很困难!(800MHz的服务器主板很贵)。我们可以看看业界{zg}的IBM的旗舰CPU,IBM POWER4它可以带几百个终端使之正常工作!它的频率才为1.3GHz,用的就是多个CPU工作!多个CPU工作可以加强数据的并行能力使多个不同数据同时处理,这样可以在主板频率不高的情况下{zd0}限度的提高效率。

  结论:

  CELL芯片并不是划时代的创举,在商家竞争激烈的市场上成本是不可忽视的。我们可以看看IBM的芯片POWER4(单块售价一多万元)。不论是PS3还是XBOX2都不可能使用如此昂贵的产品。也不会使用超出服务器CPU价格的CPU。一切猜想和那些不切实际的数据都得等到发售时才能揭晓。

   资讯频道11月23日据国外媒体报道,知情人士透露,IBM决定不再参与Cell的研发工作。IBM推出后,Cell今后的发展方向尚不明确。

IBM不再开发Cell CPU(图片来自互联网)

    据了解,Cell是由IBM、索尼和东芝联合开发,目前主要用于索尼PS3游戏机、机和超级计算机之中。

    IBM推出后,Cell的前景尚不清楚。据悉,IBM参与开发的{zh1}的Cell是PoweXCell 8i,这款被用于超级计算机“走鹃”(Roadrunner)中。在{zx1}的“全球超级计算机500强”排名中,“走鹃”排名第二,其运算速度为1.042千万亿次/秒。

IBM公司拿出了{sk}基于Cell宽带引擎(Cell BE)处理器的刀片服务器——IBM BladeCenter QS20 server,目前可以随IBM System Cluster 1350购买。

IBM已推出采用Cell CPU的刀片服务器

    IBM BladeCenter QS20是一款基于Cell BE的刀片系统,该系统被设计用于需要高性能计算能力及Cell BE处理器在图形敏感应用领域独特能力的场合。特别适合应对数字媒体、医学图片、航空、国防及通讯等领域的高计算密度和高性能工作负载。

    IBM BladeCenter QS20扩展了IBM Power体系,也补充了该公司现有基于Intel Xeon, AMD Opteron和IBM POWER处理器的网格优化及刀片服务器产品。

IBM:Mainframe大型机引入Cell处理器

强大的Cell Broadband Engine处理器被不断应用到新领域。最近,IBM宣布了一项跨公司的合作项目,将Cell/B.E.处理器引入IBM Mainframe大型机当中,以此创建“虚拟世界”,但与的计划不同。

    IBM System z产品部门总经理Jim Stallings表示,“随着在线环境日益体现在虚拟现实的方方面面,其中包含3D图形和多用户之间逼真而实时的互动,各类企业将需要一个能够处理高性能和高安全需求的计算平台。面对这一市场,Cell/B.E.处理器可作为Mainframe大型机的xx补充。”

    该项目的主旨是创建一个能够无缝运行高度模拟的环境,诸如大型在线虚拟现实环境,面向绘图、企业资源规划与客户关系管理的3D应用,3D虚拟商店及会议室,协作环境以及新型数据仓库。这一目标将通过Mainframe和Cell/B.E.分担工作量来达成。

    Mainframe将运行中间件和应用的管理任务,同时处理与第三方及多客户端的连接,如PC、游戏系统、移动电话、音乐播放器、电视以及其他设备。

    美国医学教研机构Mayo Clinic已经利用Cell Broadband Engine处理器帮助医生处理医学成像,此外该芯片还被应用到斯坦福大学的Folding@home计划,帮助研究人员寻找多种疾病的xx方案。

IBM使用Cell和AMD芯片各1.6万个开发全球最快超级计算机
   美国IBM将利用与索尼集团以及东芝联合开发的微处理器“Cell Broadband Engine”和美国超微(AMD)的86架构微处理器“AMD Opteron”各1.6万个,开发{zd0}性能超过1.6PFLOPS的超级计算机。IBM发布的消息称,这是受美国能源部National Nuclear Security Administration(NNSA)的委托,为美国Los Alamos National Laboratory开发的。计划2008年开发完成。
   这套“混合超级计算机”(IBM)的开发代码为“Roadrunner”。IBM已经开始连接基于AMD Opteron的“IBM System x 3755 server”和基于Cell的刀片服务器“BladeCenter H system”来构筑整个系统。具体来说,“文件的输入输出和通信功能等一般的运算处理由AMD Opteron负责,更复杂且重复量较大的运算由Cell承担”(IBM)。
美国能源部国家核安全管理局(National Nuclear Security Administration,NNSA)日前选择IBM公司设计并建造全球首台基于Cell Broadband Engine (Cell BE)处理器的超级电脑 (supercomputer),设计目标是达成1 petaflops*的持续效能,而其峰值运算能力预计将超过1.6 petaflops*,即每秒1千600万亿次浮点运算,超过现时最快的IBM BlueGene/L约6倍之多。

*1 petaflops代表电脑每秒能执行1千万亿次的浮点运算。

  这台混合式超级电脑的代号为『Roadrunner』,将会被安装在洛斯阿拉莫斯国家实验室,预计在2008年完成安装并交付使用,由Cell B.E.技术的BladeCenter H刀片系统,以及基于AMD Opteron技术的IBM System x 3755服务器组建而成『Roadrunner』将配备超过16,000颗Cell B.E.处理器,配合超过8,000颗AMD Opteron双核心处理器 (核心数量超过16,000颗)达成1.6 petaflops的惊人效能,操作系统则采用Linux。

  『Roadrunner』的核心组件-Cell BE,原本是为索尼PS3视频游戏平台设计的Power架构超级处理器,其速度比前代PS2处理器快60倍,每一颗Cell BE都包含一个主要的处理组件和额外的八个协同处理单元 (SPU),单颗Cell B.E.的浮点运算能力达到192 gigaflops,即每秒1920亿次浮点运算。


IBM九核心Cell刀片服务器



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