Архитектура вычислительных систем

Разработка процессора CELL была начата в 2001 альянсом Sony, Toshiba, IBM (альянс STI).

• Разработка процессора CELL была начата в 2001 альянсом Sony, Toshiba, IBM (альянс STI).
• Работы велись более чем 400 инженерами трех компаний.
• За основу была взята архитектура IBM POWER4.
• Первое коммерческое применение – игровая консоль Sony Playstation3 (2005)
• В 2008 появился процессор PowerXCell 8i.
• Основная особенность – заметное повышение производительности в вычислениях с двойной точностью: около 100 Гфлопс против 14 в более ранних моделях.
• Первое применение PowerXCell 8i – суперкомпьютер IBM RoadRunnder (10е место в списке Тор500 2011, 22e – в 2012).
• С 2014 в списке ТОР500 процессоры PowerXCell 8i фигурируют в составе «Ломоносова»
• «Сellular architecture» («клеточная» архитектура):
• множество однотипных процессоров со плотной
• Компоновкой и встроенной возможностью
• объединения в единую унифицированную
• "суперсистему".

• Процессоры CELL

ПЭ на основе POWER-архитектуры (PPE, POWER Processor Element); 2 64-разрядных процессорных ядра. Если CELL используется как ЦП, то РРЕ выполняет функции ОС + код пользовательских приложений.

• ПЭ на основе POWER-архитектуры (PPE, POWER Processor Element); 2 64-разрядных процессорных ядра. Если CELL используется как ЦП, то РРЕ выполняет функции ОС + код пользовательских приложений.
• 8 Синергических ПЭ (SPE, Synergistic Processor Element); RISC-процессоры, оптимизированные для высокопроизв. вычислений.
• Шина Взаимосвязываемых Элементов (EIB, Element Interconnect Bus);
• Контроллер Интерфейса Памяти (MIC, Memory Interface Controller);
• Контроллер Интерфейса Шины ввода/вывода (Bus Interface Controller)

• Процессор CELL состоит из:

• Синергетический ПЭ – спец. вект. проц. для обработки SIMD-инструкций.
• 4 блока для целочисленной векторной арифметики и 4 блока для операций с плавающей запятой.
• В каждом СПЭ - 128 128-битных регистров.
• Вместо L1-кэша – локальная память (4 сегмента по 64Кбайт), а также DMA-контроллер для обмена данными между ОП (RAM) и локальной (LM/LS), минуя PPE.
• Содержимое регистра может трактоваться как 2 числа двойной точности, 4 одинарной или набор целых чисел. Система команд поддерживает работу со всеми элементами регистра за 1 такт.
• Частота 3.2ГГц