С момента начала разработки процессора Cell, предназначенного для игровых приставок нового поколения, скоро минет четыре года – IBM, Sony и Toshiba начали работать над ним в марте 2001. Столь длительный срок разработки объясняется чрезвычайными амбициями компаний – создать процессор, работающий в 10 раз быстрее современных процессоров в компьютерах. На проходившей в Сан-Франциско конференции ISSCC (International Solid State Circuits Conference) IBM, Sony, Sony Computer (SCE) и Toshiba сообщили свежие новости о процессоре Cell, который разрабатывается этими компаниями уже несколько лет. С момента начала разработки процессора Cell, предназначенного для игровых приставок нового поколения, скоро минет четыре года – IBM, Sony и Toshiba начали работать над ним в марте 2001. Столь длительный срок разработки объясняется чрезвычайными амбициями компаний – создать процессор, работающий в 10 раз быстрее современных процессоров в компьютерах.
Согласно представленным на ISSCC данным, Cell будет построен на базе архитектуры IBM Power PC, будет содержать несколько ядер и работать на тактовой частоте более 4 ГГц. Выполненный с соблюдением норм 90-нм техпроцесса по технологии SOI (silicon-on-insulator) на low-k диэлектриках, прототип Cell обладает площадью в 221 кв. мм, содержит 234 млн. транзисторов. Ключевым звеном архитектуры является SPE (Synergistic Processor Element), рассчитанный на работу с несколькими ядрами. SPE способен работать с двумя конвейерами инструкций, направляя на каждый из до семи логических процессоров по две инструкции за такт. Утверждается, что благодаря многоядерности, Cell будет способен поддерживать одновременно несколько операционных систем – Linux, встроенные ОС реального времени и “гостевые” ОС для выделенных приложений.
Производство пробных экземпляров Cell начнется уже в этом году – сначала на заводе IBM в East Fishkill, затем на заводе Sony в Нагасаки.
Многие новшества, реализованные в чипе Cell, способны существенно увеличить вычислительную мощность самых разнообразных устройств от игровых приставок до сотовых телефонов.
Intel и другие производители процессоров уже работают над сдвоенными чипами, но Cell пошел на несколько шагов дальше, сделав обрабатывающие ядра относительно независимыми. В существующих конструкциях многоядерных чипов одна задача обычно разбивается на части, которые распределяются между разными вычислительными блоками. Вычислительные блоки Cell – называемые “софтверными ячейками” (software cells) – способны решать совершенно отдельные задачи. “Софтверные ячейки” самодостаточны – они поддерживают нечто вроде “роуминга”. Такой роуминг может распространяться даже на сеть, позволяя процессору принимать участие в распределенных, или ресурсных вычислениях. А PlayStation 3 сможет использовать свободную вычислительную мощность других консолей, подключенных к сети, например, для решения такой тяжелой задачи, как доставка потокового видео.
Немного истории.
Раскрыв некоторые подробности относительно процессора Cell его разработчики – Sony, Toshiba и IBM – вызвали бурю слухов. The New York Times, например, утверждает, что чип способен создать “новую цифровую экосистему, охватывающую Голливуд, гостиную и рынки высокопроизводительных научно-технических вычислений”. Ряд достаточно авторитетных интернет-изданий написал, что чип может управлять всем на свете, от сотовых телефонов до серверов, связав все это в грандиозную вычислительную сеть и что эпоха процессоров основных игроков на рынке – Intel и AMD – может прийти к концу, ибо они не смогут соперничать с Cell по производительности. Один из конструкторов Cell из IBM заявил: “Мы уверены, что достижимо десятикратное повышение производительности по сравнению с ПК в пределах той же потребляемой мощности. Это начало новой эры медиацентрических вычислений”.
Однако, если обратиться к истории, то успех процессора на рынке пока кажется туманным, особенно учитывая острую конкуренцию в данном сегменте рынка. К примеру, более десяти лет назад Intel Itanium дебютировал так же оптимистично. В 1994 году опираясь на инвестиции, которые Intel запланировала на этот чип, аналитики предсказывали, что к 2004 году Itanium станет повсеместно применяться в ПК. Но этого не произошло.
Аналогично, многого ожидали от Emotion Engine, микропроцессора для оригинальной игровой консоли PlayStation 2. Говорили, что он может составить конкуренцию процессорам Intel и AMD на рынке ПК и стать нервным центром DVD-плееров и другой бытовой электроники. Toshiba даже учредила компанию Artile для лицензирования Emotion. Но Emotion Engine так и не вышел за рамки PlayStation, и в 2003 году Toshiba ликвидировала Artile. Между тем PlayStation 2 не оправдала надежд на то, что она станет средством доступа к фильмам, телевидению, e-mail и интернет.
Шансы Cell
Судя по документам, представленным на ISSCC, Cell – это гигантское достижение. Однако индустрия микросхем такова, что только очень немногим компаниям – Samsung, Intel, Texas Instruments, Taiwan Semiconductor Manufacturing – удается устойчиво поддерживать рентабельность. Большинство остальных то и дело балансируют на грани краха. IBM Microelectronics в последние годы часто завершала квартал с убытками.
По всей вероятности, Cell будет продаваться в гораздо больших количествах, чем точно так же разрекламированный Itanium. Sony поместит его в приставку PlayStation 3. IBM и Toshiba также поместят Cell в свои продукты, однако остается вопрос, сможет ли этот чип пробиться на другие рынки. А это зависит от многих факторов, в частности, от размера процессора, его тепловыделения, цены и, конечно, конкурентов, которые не собираются сдавать позиции.
Размер процессора не маленький – Cell содержит 234 млн транзисторов и занимает 221 кв. мм пространства при 90-нм технологическом процессе. Он почти вдвое больше, чем Pentium 4 3,6 ГГц (112 кв. мм и 125 млн транзисторов). Крупные чипы дороже в производстве, в них может быть больше ошибок, и их труднее запихнуть в портативные устройства. С переходом на 65-нм технологию Cell подешевеет, но и его конкуренты тоже.
О стоимости пока рано говорить, но можно предположить, что Sony, Toshiba и IBM не придется беспокоиться о цене Cell, так как они будут продавать его сами себе. Он станет частью продукта, который просто будет продаваться немного дороже. Однако если Cell получится дорогим, то его будет трудно продать другим производителям.
Хочется заметить, что производители товаров потребительской электроники не захотят покупать процессор у конкурентов – Sony и Toshiba, а производители серверов – процессоры от IBM.
Ответ конкурентов
Мировой лидер по производству процессоров корпорация Intel вовсе нес обиарется уступать отрасль, в которую планирует вклиниться Cell. Недавно стало известно о планах корпорации выпуска на рынок линейки, представляющей новую платформу, которая превратит компьютер в настоящий центр развлечений. Подробности о платформе пока что не разглашаются, но известно, что решение под кодовым названием Desktrino будет выпущено уже в третьем квартале 2005 года. Аналитики считают, что решение позволит преобразовать компьютер в мультимедиа-устройство класса “все в одном”, способное функционировать как CD и DVD-плеер, видеокамера, игровая консоль наряду с обычными функциями обработки данных и предоставления доступа в Интернет.
Таким образом, эта платформа станет прямым конкурентом консоли PlayStation 3, поступление в продажу которой ожидается также в этом году и которая будет способна выполнять многие задачи, которые Intel только хочет вложить в ПК.
Анонс новой линейки является только вершиной айсберга политики Intel после того, как рынок бытовой электроники был оценен специалистами компании в 254 млрд. долларов. Недавно компания сформировала подразделение по “цифровому дому”, производящее микросхемы для домашней мультимедиа-техники, а также при участии Microsoft запустила кампанию по демонстрации возможностей развлекательных устройств на основе ПК.
Скорее всего, Desktrino будет включать новый, двухядерный микропроцессор, который увеличит быстродействие ПК при выполнении сложных задач. Решение также, возможно, будет включать в себя беспроводной сетевой контроллер, который компания анонсировала еще в прошлом году.
Не стоит забывать и о платформе X-Box от Microsoft, главным конкурентом PlayStation. Уже давно ходят слухи о скором выходе X-Box-2, который тоже запланирован на этот год и под большим сомнением то, что эта платформа будет использовать процессор Cell.

Владимир Зимин

17 febr 2005
http://www.internet.news.az/showart.php?id=4139