A Cell (teljes architektúra neve: Cell Broadband Engine Architecture , rövidítve CBEA , vagy bizonyos esetekben Cell BE ) egy mikroprocesszor-architektúra , amelyet a Sony , a Toshiba és az IBM közösen fejlesztett ki , akik az "STI" néven ismert szövetséget hoztak létre. Az architektúrafejlesztést és az első prototípusokat az STI Design Centerben hozták létre 2001. március elejétől négy év alatt, az IBM állítása szerint körülbelül 400 millió dolláros költségvetéssel [ 1 ] . A Cell egy POWER architektúra általános célú magot kombinál olyan társprocesszorokkal [2] , amelyek jelentősen felgyorsítják a multimédiás és vektoros feldolgozást.
A Cell processzor első kereskedelmi felhasználása a Sony PlayStation 3 játékrendszerben történik . A Toshiba a cellát használja HDTV házimozijában . Egzotikus tulajdonságok ( XDR memória és EIB busz [3] ) olyan cellát helyeznek el a jövőbeni alkalmazások számára a szuperszámítási térben, amelyek a processzor teljes erejét felhasználhatják a lebegőpontos számításokhoz . Az IBM bejelentette, hogy az IBM System z9 nagyszámítógépekben a Cell processzorokat kiegészítő kártyaként kívánja használni , hogy ezek a gépek MMORPG -k szervereiként is használhatók legyenek .
A Cell architektúra egy új memóriakoherencia technológiát használ , amelyre az IBM számos szabadalmat nyújtott be. Ez a technológia a nagy wattonkénti teljesítményre helyezi a hangsúlyt . A memória sávszélessége prioritást élvez a késleltetéssel szemben, és a csúcsmag átviteli sebesség a kód egyszerűségével szemben . Emiatt a Cell komplex alkalmazásfejlesztési platformnak számít. Az IBM átfogó Linux - alapú fejlesztői platformot kínál , amely segít a fejlesztőknek leküzdeni ezeket a kihívásokat [4] . A fő probléma továbbra is a meglévő szoftver Cell architektúrához való adaptálása . Minden nehézség ellenére a tanulmányok kimutatták, hogy a Cell bizonyos típusú tudományos számítástechnikában előnyt jelent [5] .
2006 novemberében a Tech University munkatársát, David Badert választották meg a Cell STI Processzor Kiválósági Központ igazgatójává. Ez a központ a Cell programozók közösségének felépítésére és a Cell iparági támogatásának bővítésére szolgál.
2000 -ben a Sony Computer Entertainment , a Toshiba Corporation és az IBM összefogott a Cell processzor fejlesztése és gyártása érdekében. Ez az egyesület STI néven vált ismertté. Az STI Fejlesztési Központ 2001 márciusában nyílt meg [6] . A fejlesztés négy évig tartott, három cég több mint 400 mérnöke vett részt benne, 11 IBM fejlesztőközpont támogatásával.
A fejlesztés során az IBM számos különböző szabadalmat nyújtott be a cella architektúrájára, gyártási folyamatára és programozására vonatkozóan. A szabadalom korai változata tartalmazta a fejlesztés alatt álló processzor leírását , amely négy „számítási elemből” áll, amelyek egyenként nyolc aritmetikai feldolgozó egységből állnak.
A végső verzióban a processzor a Cell Broadband Engine (Cell BE) nevet kapta, 1 POWERtm Processing Element (PPE) blokkot és 8 Synergistic Processing Element (SPE) blokkot tartalmaz. A PPE RISC POWER architektúrával rendelkezik, és az operációs rendszer futtatására, valamint az SPE munkájának koordinálására szolgál. Ez utóbbiak SIMD architektúrájú vektorprocesszorok . 3,2 GHz-en minden SPE elméleti teljesítménye 25,6 GFlop , 8 SPE pedig 200 GFlop-ot [7] . Annak ellenére, hogy a processzor névleges frekvenciája 4 GHz, a helyes működése 5,6 GHz-es frekvencián lehetséges.
Kezdetben 90 nm-es SOI (SOI) technológiát használtak a processzor gyártásához, de 2007 márciusában az IBM bejelentette a 65 nm-es technológiát alkalmazó cellagyártás elindítását East Fishkillben, New York államban (USA). 2008 februárjában pedig az IBM bejelentette, hogy 45 nanométeres cellát fog gyártani.
A processzor következő fejlesztése a PowerXCell 32iv generáció, amelynek megjelenését 2010-re tervezték. A benne lévő PPE-elemek száma 2-szeresére, az SPE-ben pedig 4-re nőtt, 45 nm -es SOI (Silicon on Insulator) eljárási technológiával készül. 2009 novemberében azonban az IBM illetékesei bejelentették, hogy a Cell processzorok új generációjának fejlesztését 32 SPE-vel leállították. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a Cell család további, jövőbeni termékeinek fejlesztését leállították volna.
2005 májusában bejelentették a Cell használatát a Sony PlayStation 3 videojáték-konzoljaiban . A működési frekvencia 3,2 GHz -re, a rendelkezésre álló SPE magok száma pedig 6-ra csökkent (egy mag az operációs rendszer igényeinek van fenntartva , egy másik pedig blokkolva van a működő processzorok teljesítményének növelése érdekében, és így lehetséges volt hogy jelentősen csökkentse az árat). Ezeket a processzorokat 90 nm -es technológiával gyártották [8] .
2006 őszén az IBM kiadta a QS20 blade szervert , két Cell BE processzorral. Az IBM Roadrunner szuperszámítógépben két PowerXCell 8i processzorral (a Cell BE módosított változata, kettős precíziós hardver támogatással) felszerelt QS22 modulokat használnak .
A Cell processzorra alapozva egy egyszerűsített Toshiba SpursEngine processzort fejlesztettek ki multimédiás feladatok elvégzésére, például AVCHD videofolyam kódolására .