Svelato Cell, il chip della PS3

San Francisco (USA) – Dopo molte anticipazioni, culminate lo scorso mese nella presentazione della prima workstation basata sul nuovo chip, IBM e le proprie partner hanno finalmente tolto gli ultimi veli al processore Cell .

Progettato da Big Blue in concerto con Sony e Toshiba , Cell è un chip dal sapore rivoluzionario basato su un’architettura multi-core particolarmente flessibile : questa si adatta infatti ad una molteplicità di applicazioni e di dispositivi, sia consumer che aziendali, che spaziano dalle set-top box ai supercomputer. La tecnologia di virtualizzazione integrata nel silicio permette inoltre di far girare sullo stesso chip più ambienti operativi: potranno eventualmente coesistere sistemi operativi tradizionali, come Windows e Linux, con sistemi operativi real-time, come quelli utilizzati all’interno di molti dispositivi elettronici di consumo.

Come già noto, Cell costituirà il cuore della futura Playstation 3 , attesa per il 2006, ma prima di ciò salirà a bordo di workstation grafiche, server domestici per lo streaming audio/video e set-top box per la TV digitale ad alta definizione.

I suoi creatori definiscono Cell un “supercomputer in un chip”. Questo processore utilizza infatti avanzate tecnologie di calcolo parallelo con cui è possibile non solo aggregare la potenza di calcolo di più core, o unità di elaborazione interne, ma anche quella di più dispositivi basati sulla stessa architettura. Questa tecnologia, anche detta cell computing , può essere utilizzata per dar vita a supercomputer virtuali capaci di catalizzare le risorse di calcolo inutilizzate di dispositivi (come la PS3) connessi fra loro attraverso connessioni a larga banda. Di fatto Cell estende i concetti di calcolo distribuito e grid computing e li porta virtualmente in ogni ambito del mercato, incluso quello domestico.

All’inizio della settimana, in occasione dell’ International Solid State Circuits Conference di San Francisco, Big Blue e soci hanno mostrato un prototipo di Cell con una dimensione record di 221 millimetri quadrati: quasi tre volte superiore a quella che oggi caratterizza un tipico processore per PC. C’è tuttavia da considerare che l’attuale prototipo è stato fabbricato con una tecnologia di processo a 90 nanometri, mentre i modelli che arriveranno sul mercato verso la fine dell’anno adotteranno circuiti da 65 nm: questo dovrebbe contribuire a ridurre sia il diametro del chip che i suoi costi di produzione. La “ciccia” del processore è del resto costituita da ben 234 milioni di transistor , quasi il doppio rispetto a quelli contenuti in un Pentium 4 di ultima generazione.

La prima versione di Cell comprende otto unità di calcolo floating point a 64 bit, chiamate Synergistic Processing Elements (SPE), affiancate da una CPU PowerPC capace di eseguire due thread simultaneamente. Ogni singolo SPE ha una dimensione di 2,5 x 5,8 mm, contiene 256 KB di memoria cache ed è in grado di eseguire due istruzioni per ciclo di clock. I core comunicano fra loro per mezzo di un bus FlexIO a 6,4 GHz e con la memoria attraverso un bus XDR (Extreme Data Rate) a 3,2 GHz: entrambi si basano su tecnologie di Rambus e sono gestiti da controller integrati nel chip. Grazie ad un accordo stipulato con Rambus nel 2003, le memorie XDR DRAM che equipaggeranno i dispositivi Cell-based verranno prodotte direttamente da Sony e Toshiba.

Cell dovrebbe consumare intorno ai 30 watt , all’incirca quanto il processore grafico Emotion Engine che equipaggia la PlayStation 2, e fornire una potenza di calcolo paragonabile a quella di un piccolo cluster di server. IBM afferma che il proprio superchip sarà, in molti casi, fino a 10 volte più veloce rispetto ad un tipico processore per PC, inoltre potrà svolgere buona parte dei calcoli oggi demandati alla scheda grafica.

Alcuni prototipi di Cell sono già stati provati alla frequenza di 4 GHz , più o meno lo stesso clock che dovrebbe contraddistinguere i primi modelli commerciali. Secondo indiscrezioni il processore alla base della PS3 funzionerà a 4,6 GHz.

La produzione in volumi dei processori Cell comincerà il prossimo autunno nella fabbrica di IBM sita a East Fishkill, nello stato di New York. La seguirà a ruota Sony con la propria fabbrica di Nagasaki, in Giappone.