„Cell“: Zehnmal schneller als heutige CPUs

Auf der International Solid State Circuits-Konferenz (ISSCC) in San Francisco haben IBM, Sony und Toshiba ihren „Cell“-Superprozessor vorgestellt. Der Prototyp ist 221 mm² groß, beinhaltet 234 Mio. Transistoren und soll mit 90-nm-SOI-Fertigung alle heutigen Prozessoren um das bis zu Zehnfache überbieten.

Im Testbetrieb hat er laut IBM die 4-GHz-Marke bereits spielend geknackt und einige Prototypen sind laut unterschiedlichen Berichten bereits auf bis 4,6 GHz gebracht worden. Wichtige Informationen zum „Cell“ haben wir bereits vor zwei Monaten zusammengetragen, an denen sich bis heute nicht viel geändert hat, die jedoch an der einen oder anderen Stelle präzisiert wurden.

Insgesamt verfügt der Chip über 2,5 MB Speicher, welcher sich in 512 kB L2-Cache für die Steuer-CPU und 8x256 kB für die 2,5 x 5,81 mm großen Synergistic Processor Units (SPUs, auch SPE oder APU genannt) aufteilt. Diese SPUs basieren dabei auf IBMs Power-Architektur und sind laut Spezifikationen für bis zu 5,4 GHz bei einer Spannung von 1,3 Volt und 52 °C ausgelegt. In Gänze beinhaltet ein Cell-Prozessor also eine 64-Bit-Power-CPU (PPE), welche im Prinzip einen vereinfachten IBM Power5 mit Doppelkern darstellt, sowie den genannten acht Synergistic Processor Units. Der Power5 erfügt dabei auch über SMT (Simultaneous Multi-Threading), kann also ähnlich Intels Hyper-Threading zwei Threads parallel abarbeiten.

Der „Cell“ soll laut Rambus-Pressemeldung dank XDR und FlexIO über eine Bandbreite von bis zu 100 GB/s verfügen. Als Rechenleistung wird dem Cell in der Konfiguration ein Wert von über 256 GigaFlops in grafischen und visuellen Anwendungen in Aussicht gestellt, welches ihn zum Supercomputer avancieren lässt. Platz 490 der schnellsten Supercomputer belegt mit insgesamt 854 Gigaflops beispielsweise ein IBM xSeries Cluster mit insgesamt 256 Intel Xeon Prozessoren, die mit einem Takt von 2,8 GHz betrieben werden. Wem die gesamte Theorie jetzt nicht allzuviel sagen sollte, dem sei ein Wert von rund fünf Minuten für eine Seti-Work-Unit genannt.

Zehn Temperatursensoren im Chip sollen dafür sorgen, dass keine thermischen Probleme auftreten. Dies ist allerdings nur ein kleiner Abriss der gesamten Menge an Informationen rund um den Cell-Prozessor. Eine der ausführlichsten und wohl besten Seiten zu dem Thema beschäftigt ausführlich mit dem Cell-Chip und dessen Einsatz in der Sony PlayStation 3, welche bereits zur E3 2005 der Öffentlichkeit präsentiert werden soll.

Doch diese erste Einsatzmöglichkeit soll lange nicht die letzte sein. In der Pressemitteilung verweist Sony vor allem auf die Flexibilität der Architektur hin. So könnten unterschiedlichste Betriebssysteme wie Linux, Echtzeit-Betriebssystem für Konsolen oder andere Home-Entertainment-Geräte gleichzeitig auf Cell-Chips laufen, da der Prozessor auch mit einer Virtualisierungstechnologie aufwarten kann.

Die Produktion des Cell-Prozessors soll in rund sechs Monaten in East Fishkill im Staat New York bei IBM beginnen. Sony wird später im Jahr 2005 in einer weiteren Fertigungsstätte nachziehen. Zu guter Letzt noch ein paar Bilder von der Präsentation gestern in San Francisco.