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ETC2005-11-30 23:21

IBM 公布 PS3 微處理器 Cell 效能測試報告

(GNN 記者 Sam 報導)

  IBM 於今日公布了由 SONY、TOSHIBA 與 IBM(合稱 STI)所共同研發、預定用於 PS3 主機以及科學運算與多媒體運算等領域的新一代高效能微處理器「Cell」的效能測試報告,供玩家參考。

  Cell 是由 STI 共同研發的高效能多核心微處理器,以 IBM 的 PowerPC 微處理器為基礎,具備獨特的非對稱多核心設計與龐大的匯流排與記憶體頻寬,藉以達成高效能的浮點數運算效能。

  STI 預定將 Cell 應用於高畫質數位影音家電、遊樂器、電腦繪圖、科學運算等領域的產品上,其中以 SONY 旗下 SCE 所預定推出的 PS3 主機為相關應用中最受矚目、規模也最為龐大的產品。第一代的 Cell 微處理器將具備 1 個 PPE 微處理器核心與 8 個 SPE 協同處理器,由 2.5 億電晶體所構成,PS3 則預定採用時脈 3.2GHz 的版本,並保留 1 個 SPE 作為備援,實際可用的 SPE 為 7 個。

  本次的 Cell 效能測試報告,是首個較為廣泛且全面性的測試,比起先前的理論規格數據與個別單項的測試來說,更能展現出 Cell 微處理器實際運算效能的表現。測試中的 Cell 是以 3.2GHz 的運作時脈為基準,部分項目最多以 8 個 SPE 進行協同運算來測試,部分則以單一 SPE 進行測試。

  根據報告的資料,在進行 Cell 內部 8 個 SPE 微處理器核心分為 4 對進行兩兩資料互傳時,用來連接內部各處理單元的 EIB 匯流排,可提供 78~197GBps 的持續傳輸頻寬,約為理論頻寬 204.8GBps 的 38 %~96 %,是 PS2 微處理器 EE 內部匯流排理論頻寬(2.4GBps)的 32~82 倍之多。

  報告中並針對 Cell 進行了高效能計算、圖形處理、加解密計算與影像解碼等測試,並將測試結果與各種近似規格的泛用微處理器,如 Pentium4、PowerPC G5 等進行比較。在高效能計算部分,當執行矩陣乘法與 LINEPACK 時,於單精確度浮點數運算下可得到 6~8 倍的效能,倍精確度下則為 1.3 倍。

  在圖形處理方面,當執行 TRE 計算時,可得到 30 倍的效能,執行 3D 圖形處理典型的幾何轉換與光影計算時,單一 SPE 即可得到 1.7 倍的效能;在加解密計算部分,當執行 AES、TDES、DES 與 SHA-1 等加解密計算時,單一 SPE 就能得到 1.1~2.3 倍的效能;在視訊解碼部分,當執行 18Mbps HDTV 解析度的 MPEG-2 串流解碼時,單一 SPE 即可達成 77fps 的效能,約為同時脈泛用微處理器的 0.9 倍,

  在本次測試報告中的各種效能測試項目上,Cell 都展現出優異的效能表現,顯示其於高效能計算、圖形處理、加解密計算與影像解碼等運算需求領域的優勢,將可提供未來 PS3 在多媒體影音與遊戲數位娛樂領域所需的物理模擬、3D 繪圖、音效處理、圖形辨識、加解密、視訊解碼等運算需求。

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