IT История

Процессоры Cell Broadband Engine, представленные общественности еще в далеком 2005 году, сегодня нашли широкое применение практически во всех типах современных вычислительных устройств, начиная с игровых приставок и телевизионных систем, заканчивая мощнейшими суперкомпьютерами семейства BlueGene от компании IBM. Столь очевидным успехом интегральные микросхемы обязаны своей уникальной архитектуре, предусматривающей использование двух основных компонентов: процессорного элемента на основе архитектуры Power (PPE), выступающего в качестве контроллера для восьми основных вычислительных блоков, объединенных под обозначением Synergistic Processing Elements (SPE). Взаимодействие PPE и SPE, а также обмен данными с контроллером памяти и I/O-интерфейсами осуществляется посредством внутренней шины Element Interconnect Bus (EIB).

Несмотря на успешную архитектуру, развитие процессоров Cell не останавливается – компания IBM официально анонсировала новую версию микросхем Cell, предназначенных специально для работы в условиях серверных систем. Основными отличиями микрочипов являются: использование 65-нм технологического процесса при изготовлении устройств, переход на использование более распространенной сегодня оперативной памяти стандарта DDR2, вместо Rambus XDR, которая поддерживалась оригинальными Cell. Одновременно с этим с 2 Гб до 32 Гб увеличен максимальный объем оперативной памяти, к которой сможет обращаться процессор. Это является необходимым условием для успешного выполнения целого ряда вычислительных задач, решаемых при помощи серверных компьютеров. Изменения коснулись и блока вычислений с плавающей запятой, которые увеличили свою производительность в пять раз, по сравнению с оригинальной версией процессоров Cell – теперь микрочип способен выполнять до 190 млрд операций с плавающей запятой в секунду (190 гигафлопс).

Инженеры IBM предложат клиентам блэйд-серверы QS22, оснащенные двумя обновленными процессорами Cell, официальное обозначение которых - IBM PowerXCell 8i; при этом, благодаря применению 65-нм микрочипов удастся удержать потребляемую мощность в приемлемых рамках – не более 250 Ватт. По словам представителей компании-производителя, устройства предлагают высочайшую производительность при весьма компактной компоновке сервера, при этом основными областями использования QS22 являются: финансовые приложения, нефтяная индустрия и приложения для обработки медиа данных. Поставки IBM QS22 стартуют в июне этого года, стартовая стоимость систем составляет менее $10 тыс.

Разумеется, приведенные изменения реализованы с единственной целью – оптимизации процессоров Cell для использования в серверных компьютерах. Однако это показывается на сколь гибкой для модернизации и дальнейшего усовершенствования оказалась архитектура микрочипов IBM, Toshiba и Sony. Здесь стоит отметить, что в будущем компания IBM рассчитывает увеличить количество векторных процессоров вдвое, по сравнению с современным вариантом, - до шестнадцати штук, а позднее еще раз удвоить их количество. Но что самое интересное, на основе процессоров Cell национальная лаборатория Сан-Аламоса (Los Alamos National Labs) планирует создать самый мощный из уже существующих суперкомпьютеров – систему Road Runner, состоящую примерно из 16 тысяч процессоров, которая должна преодолеть барьер производительности в один петафлопс. То есть, Road Runner будет примерно вдвое мощнее своих предшественников, которые занимают лидирующие места в списке Top500.