IBMs Cell-Prozessor auf dem LinuxTag 2005

IBM war auf dem LinuxTag 2005 und hatte einen Blade-Prototyp mit zwei Cell-Prozessoren dabei.

Auf den ersten Blick unspektakulär, zwei große Kühlkörper mit Lüfter. Das CPU-Gehäuse darunter ist auch nicht weiter spektakulär und ähnelt vom Aussehen her einem Athlon64, die technischen Details sind ja schon länger bekannt und etwa bei Heise, PCStats oder Anandtech nachzulesen.

Die ausgestellten Prozessoren liefen mit 2,4 GHz Takt recht stabil vor sich hin. Über Stromverbrauch hat man sich in der Software-Abteilung keine Gedanken gemacht, jedenfalls liefert das Netzteil rechts im Bild maximal 300 Watt – was abzüglich der Peripherie auf maximal 100 Watt Verbrauch pro CPU bei 2,4 GHz schließen lässt (der Schätzung stimmte man zumindest geschlossen zu). Als Technologiedemo zeigt IBM einen Flug über eine 3D-Landschaft die bei genauerem Hinsehen lediglich aus einem Satellitenfoto als Textur und einigen Höheninformationen besteht. Der etwa 1024×768 große Bildschirminhalt wird normalerweise komplett von den beiden Cells berechnet und über das Netzwerk an einen Rechner geschickt der das Bild anzeigt sowie Steuerbefehle via Joystick entgegennimmt (also ohne Grafikkarte im Blade). Leider ist wohl eine der beiden CPUs gleich zu Beginn durchgebrannt, weshalb statt der Simulation lediglich ein Video derselbigen lief.

Auf dem PowerPC-Core des Cell läuft Linux problemlos. Laut Aussage des Entwicklungsteams ist das im Einsatz befindliche Fedora Core 3 für PPC von Haus aus schon zu 99% lauffähig, lediglich einige Treiber für spezielle Peripheriebausteine fehlen. Die SPUs des Cell werden über ein spufs genanntes Pseudo-Dateisystem angesprochen. Der User kann darin beliebig bennannte “Kontexte” (in Form von Unterverzeichnissen) erstellen, der Kernel ordnet jedem Kontext dann eine SPU zu. Über virtuelle Dateien in den Kontexten lassen sich die SPUs steuern, beispielsweise über “mem” ein Binary und Daten in den Speicher (256 KByte pro SPU) laden oder via “run” die Ausführung kontrollieren. Momentan ist bei 8 Kontexten Schluss (bei mehreren Cells auf einem Board entsprechend mehr), für die Zukunft ist angedacht, einen Scheduler zu implementieren, welcher mehr Kontexte als vorhandene SPUs erlaubt und diese nach Bedarf lädt/ausführt.

Nachdem ich einen der Entwickler mit dem offensichtlichen Beta-Status des Produktes und dem Launch-Termin der PS3 konfrontiert hatte, ließ er sich interessante Informationen aus der Nase ziehen: Das Cell-Konsortium arbeitet immer noch an der Verbesserung der CPU, einzelne Prototypen sollen auch bei 2,8 GHz Takt stabil laufen – fertig ist man aber noch lange nicht. Allerdings glaubt auch er nicht, dass Sony die PS3 pünktlich veröffentlichen kann. Angesichts der Stärken im Single Precision Floating Point Bereich scheint der Cell eine etwas seltsame Wahl für eine Spielkonsole: Sony lässt sich ja schon von NVIDIA einen Grafikchip bauen, ob der Cell bei Gameplay-Berechnungen mit den 3 PowerPC-Cores der XBox 360 mithalten kann, war uns beiden ein Rätsel und nicht endgültig zu klären. Sony arbeitet jedenfalls ziemlich abgeschottet von IBM und scheint lediglich die Prozessoren zu kaufen, der Entwicklungsabteilung war nicht einmal bekannt, wie schnell der Cell in der PS3 dann endgültig laufen soll. Nur dass ein Lüfter notwendig sein wird.