Cell

El procesador Cell.

Cell es una arquitectura de microprocesador[3]

Cell es la abreviatura de Cell Broadband Engine Architecture (“arquitectura de motor Cell de banda ancha”), conocida también como CBEA por sus siglas al completo o Cell BE. Cell emplea una combinación de la arquitectura de núcleo PowerPC, de propósito general y medianas prestaciones, con elementos coprocesadores[4]

La primera gran aplicación comercial del Cell fue la videoconsola PlayStation 3 de Sony. También podemos encontrar este procesador en servidores duales Cell, blade (tipo de servidor autocontenido) Cell en configuración dual, tarjetas aceleradoras PCI-Express y adaptadores de televisión de alta definición.

Características únicas como el subsistema de memoria XDR de RAMBUS y el bus de interconexión de elementos (Element Interconnect Bus, EIB)[6]

En noviembre de 2006, David A. Bader, del Instituto Tecnológico de Georgia fue escogido por Sony, Toshiba e IBM de entre más de una docena de universidades para dirigir el primer Centro STI de expertos para el procesador Cell (STI Center of Competence for the Cell Processor).[10]

Historia

Peter Hofstee, uno de los jefes de arquitectos del Cell.

En el año 2000, Sony Computer Entertainment, Toshiba Corporation, e IBM formaron una alianza (STI) para diseñar y manufacturar el procesador. El centro de diseño STI (STI Design Center) abrió sus puertas en marzo de 2001.[11]

Durante este periodo, IBM registró diversas patentes relacionadas con la arquitectura Cell, el proceso de fabricación y el entorno software. La primera versión de la patente del Broadband Engine mostraba un encapsulado de chip conteniendo cuatro “elementos de procesamiento” (Processing Elements), lo cual era la descripción en la patente de lo que ahora se conoce como “elementos power de proceso” (Power Processing Element). Cada elemento del proceso contenía 8 procesadores aritméticos, designados como SPEs en el actual chip Broadband Engine. Dicho encapsulamiento se especula que habitualmente poseía una velocidad de reloj de 4 G Hz, con 32 unidades de procesamiento aritmético que proporcionaban un total de 32 GFLOPS cada una. De este modo, el Broadband Engine mostraba un Teraflop de potencia de computación bruta.

En marzo de 2007, IBM hizo público que la versión en 65 nm del Cell BE se encontraba en producción en su planta de East Fishkill, Nueva York.[13]

Nuevamente, durante el mes de febrero de 2008, IBM anunció su intención de comenzar la fabricación de procesadores Cell con tecnología de 45nm.[14]

Comercialización

El 17 de mayo de 2005, Sony Computer Entertainment confirmó algunas de las especificaciones del procesador Cell que sería incluido dentro de la futura videoconsola PlayStation 3.[12]

La relación existente entre núcleos e hilos es una fuente usual de confusiones. El PPE es capaz de manejar dos hilos de ejecución y se muestra en software como tal, mientras que cada SPE activa se muestra como uno sólo. En la configuración de la PlayStation 3, tal y como la describe Sony, el procesador Cell proporciona nueve hilos de ejecución.

El 28 de junio de 2005, IBM y Mercury Computer Systems hicieron público un acuerdo para producir sistemas basados en Cell para aplicaciones embebidas tales como producción de imágenes médicas, inspección industrial, procesamiento aeroespacial, aplicaciones de defensa, de detección de seísmos y también para telecomunicaciones.[19]

En el otoño de 2006, IBM lanzó el módulo blade QS20, empleando procesadores Cell BE dobles que proporcionaba un tremendo rendimiento en cierto tipo de aplicaciones, alcanzando un máximo de 410 GFLOPS por módulo. Los módulos QS22 integran supercomputador IBM Roadrunner, que entró en funcionamiento en el 2008. Mercury e IBM hacen uso del procesador Cell al completo, con sus 8 SPEs activas.

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