Элемент обработки питания
 | Эта статья требует дополнительных цитат для проверки . ( апрель 2020 г. ) |
| Power , PowerPC и Power ISA архитектуры |
|---|
| NXP (ранее Freescale и Motorola) |
|
| IBM |
|
| IBM/Nintendo |
| Другой |
| Связанные ссылки |
| Отменен в сером , историческом в курсивом |
| Общая информация | |
|---|---|
| Запущен | 2005 |
| Прекращено | Подарок |
| Продается | IBM , Sony , Microsoft |
| Спроектирован | IBM |
| Общий производитель | |
| Производительность | |
| Максимум процессора Тактовая частота | 2,8 ГГц до 3,2 ГГц |
| Кеш | |
| L1 Cache | 32 КБ |
| Архитектура и классификация | |
| Приложение | Игровая консоль , HPC |
| Технологический узел | От 90 нм до 45 нм |
| Микроархитектура | ППУ |
| Набор инструкций | PowerPC 2.02 |
| Физические спецификации | |
| Ядер |
|
| Графические процессоры | Ксенос , в варианте XCGPU . |
| Продукты, модели, варианты | |
| Вариант |
|
| История | |
| Преемник | IBM A2 |
Элемент обработки мощности ( СИЗ ) содержит блок обработки питания ( ППУ ) и 512 КБ кэш L2. В большинстве случаев PPU используется в PPE. ППУ представляет собой 64-разрядное с двойным потоком POWERPC 2.02, микропроцессорное ядро разработанное IBM для использования, главным образом, в игровых консолях PlayStation 3 и Xbox 360 , но также обнаружил приложения в высокопроизводительных вычислениях в суперкомпьютерах , таких как настройка записи IBM. Roadrunner .
ППУ используется в качестве основного ядра процессора в трех различных конструкциях процессора:
- ( Широкополосный двигатель Cell Cell BE), который используется в основном в игровой консоли Sony PlayStation 3 . Он использует СИЗ и поставляется в трех версиях, 90 нм, 65 нм и 45 нм.
- PowerXcell 8i , которая является версией ячейки с усиленной FPU и подсистемой памяти. Он был изготовлен только как одна версия 65 нм.
- XCPU , который используется в трехъядерной конфигурации, и унифицированный кэш L2 1 МБ внутри Xbox 360 Microsoft . Он поставляется в трех версиях, версиях 90 нм и 65 нм, а также 45 нм XCGPU с интегрированным графическим процессором из ATI .
Основные особенности
[ редактировать ]- 64-битное, двойное ядро
- 3,2 ГГц типичные часы
- 32 КБ кеш инструкции L1
- 32 КБ кеш данных L1
- 512 КБ унифицированный кэш L2, 8-направляющий набор ассоциативного в варианте СИЗ.
- Совместим с 64-битным PowerPC ISA V.2.02 ( Power4 и PowerPC 970 ) [ 1 ] : 17
- Altivec SIMD Функциональность
Единицы исполнения
[ редактировать ]- Филиал (Bru)
- Целочисленная единица фиксированной точки (FXU)
- Загрузка и хранение (LSU)
- Блок с плавающей запятой (FPU)
- Векторная среда удлинительного блока (VMX)
Чтобы
[ редактировать ]ППУ является процессором по порядку, но он имеет некоторые уникальные черты, которые позволяют ему достичь некоторых преимуществ выполнения вне порядка без дорогостоящего повторного оборудования. Достигнув пропуска кэша L1 - он может выполнить пропуску к кешу, останавливаясь только тогда, когда инструкция на самом деле зависит от нагрузки. Он может отправить до 8 инструкций по загрузке в кэш L2 вне порядка. У него есть труба задержки инструкции - боковой путь, который позволяет ему выполнять инструкции, которые обычно вызывают трубопроводные киоски, не удерживая оставшуюся часть трубопровода . Трубопровод задержки инструкций используется для загрузки/хранилища вне порядка: во время движения.
Трубопровод СИЗ
[ редактировать ]СИЗ имеет 23-ступенчатый общий трубопровод с дополнительными 11 этапами, возможными для микрокода и дополнительными 4 стадиями, возможными для прогнозирования ветви. [ 2 ]
Многопоточный
[ редактировать ]ППП запускает два аппаратных потока одновременно. Основные регистры для выполнения кода дублируются, как и исключения и регистры управления прерыванием, а также несколько основных массивов и очередей. Они могут генерировать исключения одновременно и выполнять прогноз ветви в своих отдельных историях ветвей. Двигатель выполнения и кэши не дублируются-так что это все еще просто одноядерный дизайн. [ 1 ]
Пропускная способность с плавающей точкой
[ редактировать ]Его 64-разрядное сплавательное устройство с плавающей запятой и 128-разрядное значение VMX (с использованием набора инструкций AltiveC ) может выполнять теоретические 12 операций с плавающей точкой на цикл, так как его блок с плавающей точкой может выполнять умножение с плавающей точкой. -Дад и поступают не меньше 64-битных. Это дает 3,2 миллиарда тактовых циклов × 12 = 38,4 миллиарда операций с плавающей запятой/второй.
ППУ улучшается в процессоре PowerXcell 8i , чтобы иметь возможность выполнять одноиклассные операции с двойной точностью с плавающей запятой, адаптированные для высокопроизводительных вычислений в суперкомпьютерах.
Блок VMX в XCPU в Xbox 360 усиливается с 128 регистрами и не полностью совместим с обычным AltiveC.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный Коранн, Сандип (15 июля 2009 г.). «Элемент обработки мощности (СИЗ)» . Практические вычисления на клеточном широкополосном двигателе . Springer Science+Business Media . С. 17–34. doi : 10.1007/978-1-4419-0308-2_2 . ISBN 978-1-4419-0307-5 .
- ^ Чен, Томас; Рагхаван, Рам; Дейл, Джейсон; Ивата, Эйджи. «Архитектура клеточного широкополосного двигателя и ее первая реализация» . IBM DeveloperWorks . Архивировано с оригинала 2015-12-08.