Para los que nos gustan las arquitecturas exóticas, el chip Cell que han desarrollado Sony, IBM y Toshiba nos puede dar harto en qué entretenernos. Este bicho, que ha sido diseñado para ser el cerebro de la próxima PlayStation 3 (que deberia llegar a mediados o fines del 2006), posee características que lo hacen interesante incluso fuera del ambito de los videojuegos.

En Ars technica y en IBM describen la arquitectura con más detalle, pero, para que se hagan una idea, Cell posee 9 procesadores en el mismo chip, donde uno de ellos es el coordinador y los otros 8 son los encargados del cálculo.

El diseño es bastante distinto al seguido por lo procesadores actuales de Intel y AMD, principalmente porque van en la ruta opuesta con respecto a complejidad del chip. En el caso del Cell, pusieron varios procesadores muy simples, sin prediccion de salto, sin cachés inteligentes y dejaron sólo poder de cálculo en bruto, dejando en las manos del programador y del compilador la tarea de sacarle provecho a las CPUs. El coordinador es un G5 levemente recortado y todos los procesadores corren a algo cercano a 4 GHz. En una versión muy simplificada, el Cell se vería asi:

Cada unidad de procesamiento (SPE) es de 128 bits y está pensada para hacer muchas operaciones de punto flotante simultaneamente (4 operaciones de flotantes de 32 bits, por ejemplo), las que son útiles para algebra de matrices. Además, cada una posee su propia memoria local (256Kb), que puede usar como caché, scratch pad o lo que se le antoje. Estas memorias estan unidas a las de los otros SPEs para poder intercambiar datos rápidamente, además de poseer un velocísimo acceso a memoria (una de las principales gracias de la PS2 también).

IBM ya ha hablado sobre una versión de Linux para Cell, lo cual me hace desear alimentar a esos SPEs con codigo escrito a mano. Nico quiere jugar :)

En el caso de Linux, imagino que lo más probable es que el kernel correría en el PPC coordinador y bibliotecas específicas tendrían que sacarle provecho a las SPE (requeriria mucho desarrollo que el kernel asignara distintos threads a las SPE, supongo). En las consolas, los SPE se pueden aprovechar en cosas como AI, modificación dinámica de la geometria (en general) y Tessellation (en particular). El Render final lo hará el chip de nVidia que incluye la PS3, por lo que no será necesario ocupar el Cell en pixel shaders o cosas por el estilo.

En particular, el hecho de tener muchas CPUs paralelas, con pequeñas memorias locales e independientes, hacen al Cell perfecto para estrategias SIMD (Single Instruction, Multiple Data), que es lo más usual en aplicaciones multimedia, principalmente porque no necesitan tener muchos datos a mano (sólo un stream de información).

Pero, la pregunta es... que haria uds. con todo este poder de calculo?
qué se puede hacer con tantos Flops?

Yo trabajo usualmente con muchos algoritmos que deben buscar patrones en gigas y gigas de datos, donde mi cuello de botella generalmente es el acceso a disco más que la capacidad de procesamiento; sin embargo en bioinformática existen diversos problemas que podrían aprovechar una arquitectura asi, como por ejemplo protein folding, búsqueda de estructuras secundarias, entre otros.

En qué otras cosas lo ocuparían?
De qué serviria un Cluster de Cells?

we lust for it, my precious...