The Cell non è solo il titolo di un thriller con protagonista JLo, ma è anche il nome del nuovo processore di ultima generazione che sarà il cuore della futura Playstation 3 la cui è uscita è prevista per il 2006.
Concepito da Ibm, Sony e Toshiba è stato definito un supercomputer in un chip: il microprocessore, infatti, promette di essere la chiave di volta di tutta una generazione di sistemi digitali, dai server alle console per videogiochi, dalle workstation grafiche agli apparecchi portatili.

Destinato prevalentemente al mercato del digitale domestico, The Cell sarà dieci volte più veloce dei chip attualmente in commercio. Una potenza che, nelle intenzioni dei produttori, dovrebbe consentirgli di gestire videogiochi sempre più complessi e sempre più simili a veri e propri film. Ma il progetto dei tre colossi dell’informatica è ben più ambizioso: imporre un nuovo standard e scalzare il leader di mercato Intel, produttore dei diffusissimi Pentium.

Ecco nel dettaglio le principali caratteristiche di questo rivoluzionario microprocessore.

Ogni processore Cell si comporrà di unità di calcolo separate, chiamate “core“, e avrà caratteristiche di modularità che dovrebbero permettergli di trovare applicazione in qualunque apparecchiatura elettronica, dai televisori ai server. In particolari configurazioni, i processori Cell potrebbero raggiungere una velocità di 16 teraflops, entrando di diritto nella classifica dei computer più veloci mai prodotti.
Sviluppato in tre anni, ha come principale caratteristica la capacità di compiere operazioni in parallelo: è capace di gestire fino a 10 flussi di istruzioni contemporaneamente, ben oltre qualsiasi architettura «normale» (supercomputer esclusi) al momento sul mercato. Un potente Pentium 4 con funzioni di HyperThreading (calcolo parallelo) è in grado di gestire al massimo due flussi in contemporanea.

La più grossa novità è che Cell supporta in maniera nativa il calcolo distribuito, ormai molto diffuso per applicazioni che richiedono molta potenza: il chip è infatti progettato per interagire come una cellula («Cell» in inglese, per l’appunto) e trasferire parte del proprio lavoro ad altri 8 microprocessori. Il risultato è una maggiore flessibilità ma soprattutto maggiori prestazioni in ambienti di calcolo ad alte prestazioni.

I suoi creatori definiscono Cell un “supercomputer in un chip”. Questo processore utilizza infatti avanzate tecnologie di calcolo parallelo con cui è possibile non solo aggregare la potenza di calcolo di più core, o unità di elaborazione interne, ma anche quella di più dispositivi basati sulla stessa architettura. Questa tecnologia, anche detta cell computing, può essere utilizzata per dar vita a supercomputer virtuali capaci di catalizzare le risorse di calcolo inutilizzate di dispositivi (come la PS3) connessi fra loro attraverso connessioni a larga banda. Di fatto Cell estende i concetti di calcolo distribuito e grid computing e li porta virtualmente in ogni ambito del mercato, incluso quello domestico.

La tecnologia di virtualizzazione integrata nel silicio permette inoltre di far girare sullo stesso chip più ambienti operativi: potranno eventualmente coesistere sistemi operativi tradizionali, come Windows e Linux, con sistemi operativi real-time, come quelli utilizzati all’interno di molti dispositivi elettronici di consumo.

La prima versione di Cell comprende otto unità di calcolo floating point a 64 bit, chiamate Synergistic Processing Elements (SPE), affiancate da una CPU PowerPC capace di eseguire due thread simultaneamente. Ogni singolo SPE ha una dimensione di 2,5 x 5,8 mm, contiene 256 KB di memoria cache ed è in grado di eseguire due istruzioni per ciclo di clock. I core comunicano fra loro per mezzo di un bus FlexIO a 6,4 GHz e con la memoria attraverso un bus XDR (Extreme Data Rate) a 3,2 GHz: entrambi si basano su tecnologie di Rambus e sono gestiti da controller integrati nel chip.

Cell dovrebbe consumare intorno ai 30 watt, all’incirca quanto il processore grafico Emotion Engine che equipaggia la PlayStation 2, e fornire una potenza di calcolo paragonabile a quella di un piccolo cluster di server. IBM afferma che il proprio superchip sarà, in molti casi, fino a 10 volte più veloce rispetto ad un tipico processore per PC, inoltre potrà svolgere buona parte dei calcoli oggi demandati alla scheda grafica.

La produzione in volumi dei processori Cell comincerà il prossimo autunno.

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