Procesador Cell. Arquitectura

• PPE (Power Processor Element)

Se trata de un procesador basado en la arquitectura PowerPC de 64 bits desarrollada por IBM. Posee una caché de primer nivel de 32 KB y una de segundo nivel de 512 KB, tecnología de doble hilo, capaz de ejecutar dos instrucciones simultáneamente por hilo. La lógica del procesador ha sido reducida al mínimo con el fin de lograr un bajo consumo y una ocupación del dado mínima. Por este motivo la predicción de saltos es muy simple y la ejecución es en orden (más trabajo para el compilador).

El PPE tiene como objetivo establecer qué tareas han de ejecutar cada uno de los Synergistic Processor Elements (SPE). Como elemento central del Cell, se encargará también de la ejecución del sistema operativo, permitiendo en algunos casos que sea algún SPE el encargado de ejecutar alguna parte de éste, como puede ser alguna llamada al sistema.

• SPE (Sinergystic Proccessor Element)

El diseño inicial de Cell contempla la inclusión de 8 de estas unidades, si bien no todas podrían estar activas como se viene rumoreando acerca de PlayStation 3 en la que funcionarían sólo 7.

Se trata de unidades/cores de cálculo vectorial. Cada uno de estos cores posee 128 registros de 128 bits y 256 KB de caché, capaces de emitir hasta 2 instrucciones por ciclo.
La caché de los SPE denominada “almacenamiento local” no funciona como una convencional. Este espacio no es invisible como lo sería una caché y debe ser gestionado manualmente por el programador o en su defecto por el sistema operativo. Tanto los datos como las instrucciones son transferidos entre esta memoria local y la memoria cuando se produce una interrupción asíncrona producida por comandos de DMA. El no usar un mecanismo de caché evita mucha complejidad, reducida aún más por el hecho de que los almacenamientos locales no implementan ninguna política de coherencia.
De nuevo la meta del bajo consumo provoca que los diseñadores hayan optado por eliminar la predicción dinámica de saltos (otra vez trabajo para el compilador) y ejecución en orden.