9 камней в клетке прочат бум игровых суперкомпьютерных приставок
Это жесть. В прямом и переносном смысле. Специалисты говорят, что рабочие станции на основе нового процессора от IBM скоро достигнут производительности в 16 триллионов вычислений в секунду. Но самое интересное — этот же самый процессор сможет скоро прийти в каждый дом.
Напомним, пиковая скорость типичного современного PC — несколько миллиардов операций в секунду. Кажется, этот параметр, как обычно, будет расти в соответствии с законом Мура. Однако разберёмся. Начнём только с машин, которые простым частным пользователям ни к чему.
8 февраля 2006 года на пресс-конференции в Нью-Йорке корпорация IBM презентовала новый суперсервер — IBM BladeCenter H, который по производительности и, главное, скорости приёма и выдачи данных в сеть, на порядок превосходит прежние образцы.
Точнее, BladeCenter — это целый модульный блок, наподобие стойки, только серверы (Blade) в нём стоят вертикально (смотрите фото). Каждый из этих серверов (их 14) может переваривать и выдавать назад информацию из внешней сети в темпе 40 гигабит в секунду (детали – в пресс-релизе фирмы).
BladeCenter H примечателен для индустрии тем, что построен на базе новейшего процессора IBM Cell BE, от которого все ждут прорыва в мире вычислений и который скоро появится в составе вполне даже массового продукта. Но по порядку.
Cell BE крайне быстр не потому, что в нём какие-то необычные транзисторы, а, в первую очередь, благодаря революционной и совершенно новой архитектуре.
Она так и называется — Cell Broadband Engine (отсюда BE), то есть «Широкополосный клеточный двигатель», а в просторечии «Клетка» (Cell).
Эта разработка является результатом кооперации Sony, Toshiba и, собственно, IBM, формально начатой в 2001 году и получившей название STI.
Принципиальное отличие Cell BE от всех прежних процессоров в том, что это… 9 процессоров. Но процессоров, отпечатанных на одном чипе. Не 9 ядер, заметьте, а именно 9 самостоятельных процессоров, стоящих рядышком, но способных независимо отрабатывать свои специфические программы.
Все они разделяют общую память (а это и целый куст из кэш-памяти разного уровня со сложным перекрёстным доступом всех «камней», и собственно – оперативная память).
Из 9 процессоров один – главный. Называется он Power Processor Element (PPE, в некоторых документах PPU, то есть — unit) и как видно из названия, базируется на фирменной 64-битной архитектуре IBM Power (аналогично известному сейчас мощному «камню» Power PC).
PPE полностью соответствует 64-битной архитектуре Power и может управлять 32-битными и 64-битными операционными системами и приложениями.
8 других, подчинённых процессоров – это SIMD Synergistic Processor Element (SPE или в некоторых текстах — SPU), то есть, процессоры «синергетические». А SIMD – это их тип: Single Instruction – Multiple Data, что означает один поток команд — множество потоков данных.
SPE оптимизирован для обработки «вычислительноёмких» приложений, но не для работы с операционной системой.
Каждый из этих процессоров имеет полный и прямой доступ к памяти. А синергетика здесь заключается в следующем.
Комбинация двух разных типов процессоров, говорят в IBM, приводит к большему эффекту, чем просто наращивание их числа в машине или наращивание числа ядер в одном процессоре, которое также сейчас обкатывает индустрия.
SPE зависят от PPE в том, чтобы говорить с операционной системой и, во многих случаях, в вопросах общего руководства выполнением приложений.
А PPE полагается на SPE там, где нужно в высоком темпе перемолотить гору «цифирок» в какой-то прикладной программе.
Компания называет это сооружение мультипроцессором. Кстати, тактовая частота всего этого хозяйства — 3,2 гигагерца.
А теперь поближе к народу. Новейшая игровая приставка Sony PlayStation 3 оснащена именно процессором Cell BE.
Тут ещё нужно добавить, что где-то позднее в этом году Toshiba намерена выпустить свой новый телевизор формата HDTV, тоже базируемый на новом процессоре Cell BE. Но огромные телевизоры высокой чёткости пока товар далеко не для широких масс. Игровая станция интересна несколько большему числу людей.
Sony PlayStation 3 должна поступить в продажу уже нынешней весной.
Cio Today пишет: «Если бы один лишь терафлопный рейтинг (то есть, формальная, пиковая скорость вычислений — прим. ред.) был бы единственной мерой оценки производительности системы, то чип Cell вознёс бы PlayStation 3 в топ-100 самых быстрых суперкомпьютеров на планете».
Смотрим: сейчас, чтобы в официальном рейтинге «топ-500» суперкомпьютеров мира (Top500 Project) попасть в первую сотню, нужно прыгнуть выше планки в 3,98 терафлопа по продолжительной производительности (округлённо) и примерно в 5,1 терафлопа – по пиковой.
Подумать только, всего полтора года назад мы восхищались гибридом рабочей станции и десктопа — Orion DS-96 — с заявленным пиком скорости в 300 миллиардов операций в секунду (правда, потом компания переписала свои данные в сторону чуть более скромных 230 гигафлопов). А тут – игровая приставка.
Правда, с суммарными терафлопами в PlayStation 3 всё ещё не вполне ясно. Представьте, там только один графический процессор (и это не Cell) имеет пиковую скорость 1,8 терафлопа. А у центрального процессора, того самого Cell BE, только каждый из 8 «вспомогательных» Synergistic Processor имеет производительность 218 гигафлопов.
В общем, сравнение Cio Today, видимо, справедливо.
Представляете ужас менеджеров Top500 Project? Если несколько упрощать, то к сотне самых быстрых компьютеров мира, то есть — сотне отдельных штук, неповторимых «монстров», стоящих в разных институтах и исследовательских организациях, формально следовало бы приписать тысячи и тысячи, вот ведь ирония, игровых приставок, которые, можно предположить, будут продаваться как горячие пирожки.
Наверное, это и называется прогресс.
