В интервью редактору отдела аппаратных средств "BYTE/Россия" Александру Николову директор по продажам аппаратного обеспечения IBM EE/A Сергей Бугрин осветил основные моменты, связанные с перспективами развития платформы IBM POWER в разрезе выхода на рынок микропроцессора Cell.

"BYTE/Россия": Сергей, можно ли рассматривать процессор Cell в качестве магистрального направления развития процессорной архитектуры POWER?

Сергей Бугрин: Cell Broadband Engine (CBE) - новая архитектура, ставшая расширением 64-разрядной архитектуры POWER. Процессор с архитектурой CBE представляет собой однокристальное микропроцессорное устройство размером не больше ногтя, объединяющее девять процессоров, которые совместно используют единую оперативную память. Процессорная архитектура CBE включает следующие компоненты: управляющий процессор на базе архитектуры POWER (PPU), совместно с которым работают восемь (или более) процессорных элементов Synergistic Processor Unit (SPU) с архитектурой SIMD, и расширенный набор команд DMA для эффективного обмена информацией между процессорными элементами. Применение этой многоядерной архитектуры вместе со сверхскоростными коммуникационными средствами обеспечивает работу в реальном времени благодаря радикальному сокращению времени отклика - во многих случаях в десять раз по сравнению с новейшими процессорами для ПК.

"BYTE/Россия": Будет ли IBM и в дальнейшем ориентироваться на архитектуру POWER?

С. Б.: Безусловно. Корпорация IBM добилась значительных достижений в области архитектуры IBM POWER и в рамках инициативы POWER Everywhere. На основе архитектуры POWER IBM создала инновационные решения в следующих областях: во-первых, материаловедение - проектирование и создание более быстрых систем с пониженным тепловыделением и уменьшенными размерами; во-вторых, первый двухъядерный процессорный кристалл, более чем в три раза обгоняющий по производительности конкурирующие продукты, - первый и единственный на рынке в течение почти трех лет; в-третьих, виртуализация - первая реализация мэйнфреймоподобной технологии "микроразделов", позволяющей исполнять несколько систем на одном процессорном кристалле.

Кроме того, на базе архитектуры POWER корпорация IBM создала суперкомпьютер Blue Gene, реализовала технологические инновации в игровой отрасли (помимо процессора Cell), формирует экосистему Power.org, которая объединяет более 8 тыс. разработчиков, создающих самые разнообразные продукты - от устройств караоке до принтеров, - и ведет другие революционные компьютерные проекты. Помимо прочего, архитектура POWER стала ведущей платформой на рынке Unix-систем.

Процессоры Power PC, POWER4 и POWER5 используются во многих современных линейках серверов IBM eServer, включая семейства IBM eServer iSeries, pSeries, OpenPower и BladeCenter, в системах хранения IBM и во многих других системах. IBM продолжает развивать это направление - в настоящее время ведутся работы над созданием процессора POWER6.

"BYTE/Россия": В настоящее время процессор Cell используется в игровых устройствах. Существуют ли другие области его применения?

С. Б.: Архитектура Cell Broadband Engine идеально подходит для игровых систем и для выполнения ресурсоемких вычислительных нагрузок, в общем случае характерных для мультимедийных приложений, а также для физических и биологических задач.

В целом процессоры семейства IBM POWER, как известно, используются во многих областях. Суперкомпьютер BlueGene, сетевое и коммуникационное оборудование, в том числе маршрутизаторы и коммутаторы для Интернета, марсоход Mars Rover, устройства потребительской электроники (например, телевизионные компьютерные приставки и упоминавшиеся игровые консоли), сотовые телефоны и даже системы управления дорожным движением - все вышеперечисленные системы имеют одну общую черту: они используют или могут использовать микропроцессоры с системой команд IBM POWER.

"BYTE/Россия": Какие выгоды даст пользователям применение процессоров Cell, ожидаются ли новые решения?

С. Б.: IBM, Sony Group и Toshiba 9 ноября 2005 г. впервые предоставили доступ к всеобъемлющему набору средств разработки ПО (SDK) для архитектуры Cell, в числе которых расширения для ОС Linux, оптимизированные для максимальной реализации мощных графических возможностей процессоров Cell. Этот набор средств разработки, включающий более 156 тыс. строк программного кода и более 1000 страниц подробной документации, - важнейший компонент инфраструктуры Cell, который предоставит разработчикам доступ к полному набору инструментов для создания ПО, к документам и ресурсам, а также позволит максимально использовать потенциал архитектуры Cell Broadband Engine.

На сегодняшний день компании Sony и Toshiba обсудили свои планы интеграции процессоров Cell в широкий ассортимент устройств, включая бытовые карманные компьютеры, мобильные телефоны, кластерные серверы, телевизионные системы высокой четкости (HDTV) и, естественно, ожидаемые с нетерпением игровые консоли PlayStation 3. Кроме того, корпорация IBM совместно со своими заказчиками реализует на базе архитектуры Cell концепцию "суперкомпьютер на чипе" для систем с высокими требованиями к графической производительности, включая медицинские системы визуализации и системы проектирования автомобилей.

"BYTE/Россия": Что можно сказать о совместимости архитектуры Cell с программным обеспечением (ОС и приложениями)?

С. Б.: Архитектура Cell Broadband Engine не связана с определенными операционными системами, более того, она способна одновременно поддерживать несколько ОС. На базе этой архитектуры могут функционировать игровые системы нового поколения с радикально повышенным уровнем реалистичности, домашние центры управления потоковым медиа-контентом, системы для создания и распространения цифрового контента, усовершенствованные системы визуализации и суперкомпьютеры.

Как уже упоминалось, в ноябре 2005 г. компании IBM и Sony Group выпустили новые программные компоненты и документацию, включая расширения ОС Linux, для архитектуры Cell Broadband Engine (CBE). Эти ресурсы можно получить на Web-сайте developerWorks (http://www.ibm.com/developerworks/power/cell) - форуме IBM для разработчиков - и через суперкомпьютерный центр Барселонского университета.

Открывая обширный массив технических спецификаций по архитектуре CBE разработчикам ПО, бизнес-партнерам, учебным заведениям, исследовательским организациям и потенциальным заказчикам, компании IBM, Sony Group и Toshiba продолжают тем самым активно стимулировать создание приложений на базе этой архитектуры.

Цель этой деятельности - создать развивающееся сообщество энтузиастов и новаторов в области архитектуры Cell Broadband Engine, которое поможет всем заинтересованным сторонам быстро оценить возможности этой архитектуры и применить их на практике.