마이크로프로세서 제조업체의 대명사로 불리는 인텔이 비메모리 시장을 거의 독점하고 있는 가운데, IBM, Sony, Toshiba 인 세 개의 기업이 도전적으로 힘을 합하여 차세대 엔터테인먼트 프로세서라고 불리는 멀티코어 기반의 Cell 프로세서를 개발하였다. Cell 프로세서는 기존의 Power 라는 아키텍쳐를 기반으로 하는 코어 PPE (Power processor Element)를 중심으로 8개의 데이터 처리용 코어 SPE(Synergistic processor Element)를 포함하고 있으며, SIMD(Single Input Multiple Data) 데이터 처리 방식을 지원하여 데이터 처리량이 많은 멀티미디어나 게임 어플리케이션을 처리하는데 최적화되도록 설계된 프로세서로서, 기본적으로는 Power 마이크로프로세서 아키텍쳐 및 구조에 대한 혁신적인 확장 기능을 포함하고 있다. 본 논문에서는 현존하는 프로세서 중 가장 성능이 우수하다고 평가받는 Cell 마이크로프로세서의 설계 개념과 그 구조에 대하여 분석한다.
마이크로프로세서 제조업체의 대명사로 불리는 인텔이 비메모리 시장을 거의 독점하고 있는 가운데, IBM, Sony, Toshiba 인 세 개의 기업이 도전적으로 힘을 합하여 차세대 엔터테인먼트 프로세서라고 불리는 멀티코어 기반의 Cell 프로세서를 개발하였다. Cell 프로세서는 기존의 Power 라는 아키텍쳐를 기반으로 하는 코어 PPE (Power processor Element)를 중심으로 8개의 데이터 처리용 코어 SPE(Synergistic processor Element)를 포함하고 있으며, SIMD(Single Input Multiple Data) 데이터 처리 방식을 지원하여 데이터 처리량이 많은 멀티미디어나 게임 어플리케이션을 처리하는데 최적화되도록 설계된 프로세서로서, 기본적으로는 Power 마이크로프로세서 아키텍쳐 및 구조에 대한 혁신적인 확장 기능을 포함하고 있다. 본 논문에서는 현존하는 프로세서 중 가장 성능이 우수하다고 평가받는 Cell 마이크로프로세서의 설계 개념과 그 구조에 대하여 분석한다.
While Intel has been increasing its exclusive possession in the system IC semiconductor market, IBM, Sony, and Toshiba founded an alliance to develop the next entertainment multi-core processor, which is named CELL. Cell is designed upon the Power architecture and includes 8 SPE (Synergistic process...
While Intel has been increasing its exclusive possession in the system IC semiconductor market, IBM, Sony, and Toshiba founded an alliance to develop the next entertainment multi-core processor, which is named CELL. Cell is designed upon the Power architecture and includes 8 SPE (Synergistic processor Element) cores for data handling, and supports SIMD architecture for optimal execution of multimedia, or game applications. Also, it includes expanded Power microarchitecture. In this paper, we analyzed and researched the Cell microprocessor, which is evaluated as the most powerful processor in this era.
While Intel has been increasing its exclusive possession in the system IC semiconductor market, IBM, Sony, and Toshiba founded an alliance to develop the next entertainment multi-core processor, which is named CELL. Cell is designed upon the Power architecture and includes 8 SPE (Synergistic processor Element) cores for data handling, and supports SIMD architecture for optimal execution of multimedia, or game applications. Also, it includes expanded Power microarchitecture. In this paper, we analyzed and researched the Cell microprocessor, which is evaluated as the most powerful processor in this era.
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문제 정의
새로운 멀티미디어 프로세서를 설계하는데 있어서, 가장 우선적으로 고려되어야 할 사항은 게임과 멀티미디어 응용에서의 탁월한 성능, 사용자와 네트워크에 대한 실시간 반응성, 광범위한 플랫폼에의 적용으로 하였고, 또한 이 모든 계획들을 구현하여 2005년 이내 제품으로 소개하는 것을 목표로 프로세서 설계가 진행되었다.
제안 방법
등장하였다. PPE와 SPE에 SIMD 명령어 지원 기능을 채택함에 따라, Cell로의 소프트웨어 이전 (migration)을 단순화 할 수 있도록 하였다.
것이었다. 그러기 위해서는 고성능의 프로세서를 4년 이내에 만들어야 했고, 그러기 때문에 이 모든 성능을 어느 정도 따를 수 있는 기존 아키텍쳐 모델이 필요했고, 따라서 Power Ar나litecture를 Cell 프로세서의 기본 모델로 삼았다.
본 고에서 살펴본 바가 비록 Cell 프로세서의 모든 면을 평가한 것은 아니지만, 이 개략적인 설명과 전체적인 설계 방법에 대한 개념이 전달되도록 가능한 자세히 분석하였다. 현재, 넓은 의미에서 성능을 비교하는 것이 아직은 이르지만, 이제까지 구현된 어플리케이션으로서 영상처리의 멀티미디어 코덱이나 스트리밍 암호 어플리케이션에 대해서는 단연코 C이1이 가장 최고치의 성능을 보여준다.
대상 데이터
하였다. 인터페이스로는 1바이트 크기의 Rambus RRAC FlexIO가 있어, 7개의 보내 기용 링크와 5개의 받기용 링크를 제공한다. (그림 3)
성능/효과
세번째로 프로세서의 성능을 제한하는 요인은, 단지 파이프라인을 세분화하여 단계 수를 늘림만으로써는 프로세서의 성능 향상을 추구하지 못하는 수확체감의 시점에 도달했다는 것이다. 이는캐쉬 미스에 따른 명령어 보급 대기시간 (latency) 이 길어지는 만큼, 빨라진 프로세서 클럭속도로얻는 성능향상이 이에 따라가지 못함으로 발생하는 현상이다.
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