Mischt der Cell die Branche auf?

16.02.2005
Von 
Ludger Schmitz ist freiberuflicher IT-Journalist in Kelheim. Er ist spezialisiert auf Open Source und neue Open-Initiativen.
Der von IBM, Sony und Toshiba entwickelte Prozessor kann weit mehr als angegeben. Die drei Firmen haben auf der International Solid State Circuits Conference in San Francisco die neue CPU "Cell" vorgestellt, dabei aber noch einige Details im Unklaren gelassen. Der Cell ist ein Multicore-Chip, der aus einem Prozessorkern nach der 64-Bit-Architektur Power und acht speziellen Prozessorkernen für schnelle Fließkomma-Berechnungen besteht. Insgesamt sind auf dem 221 Quadratmillimeter großen Chip 234 Millionen Transistoren vereint.

Große Investitionen

Der Prozessor wird in Silicon-on-Insulator-Technik mit einer Strukturbreite von 90 Nanometern hergestellt. Noch in diesem Jahr soll die Pilotproduktion in IBMs Chipfabrik in East Fishkill auf 300-Millimeter-Wafern anlaufen. Sony beteiligt sich an den neuen Anlagen mit 325 Millionen Dollar. Später wird die Produktion auf 65 Nanometer Strukturbreite umgestellt. Allerdings dürfen auch Sony und Toshiba den Chip in eigenen Fabriken herstellen, für beliebige eigene Produkte verwenden und frei vertreiben.

Sony und Toshiba wollen den Prozessor in High-Definition-Fernsehern (HDTV) und -Aufzeichnungsgeräten verwenden. Außerdem wird er das Herzstück der Sony-Spielekonsole "Playstation 3". Doch die technischen Eigenarten des Cell legen auch ganz andere Verwendungszwecke nahe.

Der Cell wird mit 4,6 Gigahertz getaktet und soll die zehnfache Leistung heutiger Spitzenprozessoren für PCs bringen. Bei geringeren Anforderungen wird der Chip partiell abgeschaltet, um die Wärmeentwicklung zu reduzieren. Dem Power-Kern ("Processor Unit", PU) sind auf dem Prozessor 512 KB Level-2-Cache zugeordnet, die weiteren acht Prozessorkerne ("Synergistic Processing Units", SPUs) verfügen exklusiv über jeweils 256 KB lokales Memory.

Die PU kann zwei Threads gleichzeitig abarbeiten. Sie und die SPUs sind über einen Direct Memory Access Controller (DMAC) untereinander und mit On-Chip-Controllern für externen Arbeitsspeicher verbunden. Das Konsortium verwendet hier Beschleunigungstechniken, die es von Rambus in Lizenz genommen hat. Über den DMAC erfolgt auch das I/O, und zwar mit der enormen Geschwindigkeit von 6,4 Gigabit pro Sekunde. Der Chip hat Techniken für das Digital-Rights-Management implantiert, eine Konzession an die Interessen des Medienkonzerns Sony.