Cell (微ほろ處理しょり器き)

  此条目め页的主題しゅだい是ぜ處理しょり器き。关于生物せいぶつ學がく之の使用しよう，請見「細胞さいぼう」。

Cell Broadband Engine (Cell)

搭载于PlayStation 3上うえ的てきCell
產品さんぴん化か	2006年ねん
設計せっけい團だん隊たい	SCE、SONY、IBM、東芝とうしば
指令しれい集しゅう架か構	Power Architecture
制作せいさく工こう艺/製せい程ほど	90奈米 至いたり 45奈米
核心かくしん数量すうりょう	9
應用おうよう平台ひらだい	電子でんし遊戲ゆうぎ機き、超ちょう级计算さん机つくえ、电视机つくえ

Cell微ほろ處理しょり器き架か構（Cell Broadband Engine Architecture，通常つうじょう簡稱Cell BE或あるCBEA）由ゆかり索さく尼あま、索さく尼あま電腦でんのう娛樂ごらく、东芝、國際こくさい商業しょうぎょう機器きき（IBM）公司こうし联合开发。它是以RISC指令しれい体系たいけい的てきPower架か构为基もと础来设计的てき，并具有ぐゆう高だか時どき脈みゃく頻しき率りつ、高こう执行效率こうりつ等とう特とく点てん。主要しゅよう应用于PlayStation 3和わ刀かたな鋒ほこさき服ふく务器之これ上じょう。而CELL處理しょり器き的てき第だい二に代だい版本はんぽん，提ひさげ高だか了りょう双そう精度せいど浮点运算性能せいのう。以往いおう的てきCELL處理しょり器き，双そう精度せいど的てき性能せいのう只ただ有ゆう單精度たんせいど的てき十じゅう分ふん之の一いち。而新的てきCELL處理しょり器き，可か以使到いた双そう精度せいど性能せいのう有ゆう五ご倍ばい的てき提ひさげ升ます。

發展はってん歷史れきし

Peter Hofstee, Cell微ほろ處理しょり器き的てき主要しゅよう架か構設計せっけい師し之の一いち。

在ざい2000年ねん年中ねんじゅう，索さく尼あま電腦でんのう娛樂ごらく，東芝とうしば公司こうし和わIBM結成けっせい一いち個こ被ひ稱しょう為ため「STI」的てき聯盟れんめい，用よう以設計けい和わ製造せいぞう的てき處理しょり器き。

STI設計せっけい中心ちゅうしん於2001年ねん3月がつ開業かいぎょう。Cell使用しようPOWER4處理しょり器き的てき設計せっけい工具こうぐ的てき增強ぞうきょう版本はんぽん，其設計けい期間きかん為ため期き四よん年ねん。有ゆう三さん家いえ公司こうし超過ちょうか400名めい的てき工程こうてい師し一いち起おこり在ざい奧おく斯汀工作こうさく，並なみ有ゆう11個いっこIBM設計せっけい中心ちゅうしん的てき重要じゅうよう支援しえん。在ざい此期間あいだ，IBM提出ていしゅつ了りょうCell架か構，製造せいぞう工藝こうげい和わ軟體環境かんきょう有ゆう關せき的てき多項たこう專せん利り。早期そうき專せん利り版本はんぽん的てきBroadband Engine被ひ證あかし實じつ是ぜ一個晶片封裝，包括ほうかつ“處理しょり單元たんげん（Processing Elements）”，這是該專利り的てき描述，是ぜ目前もくぜん已やめ知的ちてきPower Processing Element（PPE）。目前もくぜん在ざいBroadband Engine晶あきら片上かたがみ，每まい個こ“處理しょり單元たんげん”包含ほうがん8個こ加速かそく處理しょり單元たんげん，而它被ひ簡稱為ためSPE。

2007年ねん3月がつ，IBM將はたCell微ほろ處理しょり器き由よし第だい一いち代だい產品さんぴん的てき90奈米製せい程ほど推進すいしん到いた65奈米製せい程ほど，由よし位い於美國こく紐ひも約やく州しゅう East Fishkill 的てき12吋いんち晶あきら圓えん廠しょう展開てんかい65奈米製せい程ほどCell微ほろ處理しょり器き的てき生產せいさん。製せい程ほど推進すいしん到いた65奈米之これ後ご，Cell的てき晶あきら片かた面積めんせき與あずか耗電量りょう將はた可か進一しんいち步ふ壓あつ低てい，有利ゆうり於數すう位い家電かでん等とう相關そうかん應用おうよう的てき發展はってん。

2008年ねん2月がつ，IBM宣布せんぷ該公司こうし將しょう開始かいし製造せいぞう的てき45奈米制せい程ほど的てきCell處理しょり器き。2009年ねん8月がつ，輕薄けいはく版ばんPlayStation 3－PS3 Slim同時どうじ採用さいよう45奈米Cell處理しょり器き。

2008年ねん5月がつ，IBM推出了りょう高だか效能こうのう的てき的てき雙そう精度せいど浮點版本はんぽん的てきCell處理しょり器き，以65奈米為ため主要しゅよう尺寸しゃくすん的てきPowerXCell 8i。

2008年ねん5月がつ，以一いち個こOpteron處理しょり器き和わPowerXCell 8i為ため基礎きそ的てき超ちょう級きゅう電腦でんのう，IBM走はし鵑系統けいとう，成なり為ため世界せかい上じょう第だい一いち個こ達成たっせいPetaFLOPS的てき系統けいとう，它當時とうじ是ぜ世界せかい上じょう最さい快かい的てき電腦でんのう，而此紀き錄ろく一いち直ちょく維持いじ到いた2009年ねん第だい3季き。

2009年ねん，IBM于SC09高性能こうせいのう计算会かい议上宣布せんぷ，放ひ弃基于Cell架か构处理り器き的てき开发，Cell架か构及设计理念りねん将しょう融合ゆうごう到いたIBM的てき其他处理器き产品中ちゅう。該公司こうし原ばら計けい劃開發かいはつ PowerXCell-8i 處理しょり器き的てき後續こうぞく產品さんぴん，內含雙そうPowerPC處理しょり器き核心かくしん，並なみ設置せっち了りょう32個こ SPE 單元たんげん的てき下か一いち代だいCell處理しょり器き將はた已やめ被ひ取消とりけし。

概要がいよう

• Cell包含ほうがん9个核心しん：1个64位い的てきPPE控ひかえ制せい核心かくしん和わ8个完全ぜん一いち样的SPE运算核心かくしん。
• 拥有2亿5千せん万まん个晶あきら体からだ管かん（DD2量りょう产版）。核心かくしん面めん积为235平方へいほう毫米，采さい用ようIBM的てきSOI 90纳米铜互连工艺制造づくり，在ざい此之后きさき采さい用よう65纳米工こう艺制造づくり。
• 首くび批工程ほど样品工作こうさく频率为4.06 GHz，工作こうさく电压1.1伏ふく特とく；此后有ゆう4.6 GHz。
• 每秒まいびょう可か进行2560亿次浮点计算（256 GFlops）。
• 支持しじ网格运算，具ぐ备灵活かつ的てき并行、分布ぶんぷ式しき的てき计算结构。

2005年ねん8月がつ25日にち，IBM、SONY、SCEI與あずか東芝とうしば等とう 4 家いえ公司こうし正式せいしき公開こうかい「Cell」，該次所しょ公布こうふ的てき規格きかく資料しりょう參考さんこう文ぶん件けん，共とも分ぶん為ため 5 份，包括ほうかつ 1 份說明せつめい Cell 基もと於分散ぶんさん式しき處理しょり與あずか多た媒體ばいたい應用おうよう所しょ定義ていぎ的てき整體せいたい架か構，另外 4 份則是ぜ關せき於 Cell 獨立どくりつ浮點數すう運算うんざん單元たんげん SPU 的てき指令しれい集しゅう架か構，低てい階かい組合くみあい語ご言げん，高階たかしな C/C++ 程ほど式しき語ご言げん擴充かくじゅう規格きかく，以及應用おうよう程ほど式しき二に進しん位い介かい面めん（Application Binary Interface）的てき規格きかく書しょ與あずか說明せつめい文ぶん件けん。

Cell結合けつごう了りょう通用つうよう的てきPower Architecture內核，適中てきちゅう的てき性能せいのう與あずか流線型りゅうせんけい的てき協きょう處理しょり器き，大だい大だい加か快かい多た媒體ばいたい和わ向むかい量りょう處理しょり的てき應用おうよう程ほど序じょ，以及許多きょた其他形式けいしき的てき專用せんよう計算けいさん。

處理しょり器き架か構

PPE 可か以作为資源げん管理かんり使用しよう，SPE 可か以作为数据すえ处理器き使用しよう。PPE 上じょう的てき程ほど序じょ可か以将任にん务分解ぶんかい到いた SPE 上じょう完成かんせい，然しか后きさき相互そうご传输数すう据すえ。SPE 缺かけ少しょう一般处理器中的大部分通用特性，它们根本こんぽん不能ふのう执行常つね见的操作そうさ系けい统任务，没ぼつ有ゆう虚きょ拟内存そん的てき支持しじ，不能ふのう直接ちょくせつ访问计算机つくえ的てきRAM，中断ちゅうだん支持しじ也非常ひじょう有限ゆうげん。将はた SPE、PPE 和わ主しゅ存そん控ひかえ制せい器き连接在ざい一起的是一个名为 Element Interconnect Bus 的てき总线，这是数すう据すえ传输的てき主要しゅよう通どおり道どう。

PPE

Power Processor Element（簡稱為ためPPE）：PPE 包含ほうがん一いち個こ64位い元もと雙そう執行しっこう緒いとぐちPowerPC結構けっこう的てきRISC內核，並なみ支援しえんPowerPC的てき虛きょ擬なずらえ記憶きおく體たい子こ系統けいとう。它具有ぐゆう32KB的てき L1 指令しれい快かい取と，以及一いち個こ32 KB 資料しりょう快かい取と，以及512 KB L2的てき共用きょうよう快かい取と。Cell中ちゅう的てきPPE包含ほうがんVMX指令しれい集しゅう（Vector Multimedia eXtensions：AltiVec技術ぎじゅつ）。

SPE

Synergistic Processing Elements，简称SPE。每まい个 SPE 包括ほうかつ：

• 一いち个向むかい量りょう处理器き，称しょう为 Synergistic Processing Unit，或ある SPU
• SPU 中ちゅう的てき一个私有内存区域，称しょう为本地ち存そん储（PS3 上じょう这个区域くいき的てき大小だいしょう是ぜ 256K）
• 用もちい来らい联系外部がいぶ世界せかい的てき一いち组通信つうしん通どおり道どう
• 一いち组 128 个寄よせ存そん器き，每まい个 128 位い宽（每まい个寄存そん器き通常つうじょう都と可か以用来き同どう时保存ほぞん 4 个 32 位い的てき值）
• 一个記憶體流控制器（MFC），它负责管理かんり SPU 的てき本地ほんじ存そん储和主ぬし存そん之の间的 DMA 传输

EIB

Element Interconnect Bus（簡稱 EIB）：透過とうか該匯流りゅう排はい，每まい個こDMA控ひかえ制せい器き取得しゅとく與あずかSPE相關そうかん的てき指令しれい和わ資料しりょう。DMA控ひかえ制せい器き也將結果けっか送おく到いた通用つうよう匯流排はい，使つかい其可輸出ゆしゅつ到いた晶あきら片かた外そと，以傳送でんそう給きゅう晶あきら片上かたがみ的てき週しゅう邊べ設備せつび或あるPPE快かい取と記憶きおく體たい。PPE可か意識いしき到いたSPE所傳しょでん輸的資料しりょう，但ただしSPE則そく完全かんぜん不知ふち道どう毗鄰的てき任にん何なん流量りゅうりょう；這將保持ほじSPE的てき簡易かんい性せい，並なみ限げん制せい在ざい其執行しっこう時じ的てき中斷ちゅうだん或ある不ふ必要ひつよう的てき影響えいきょう，如果SPE需要じゅよう知道ともみち外部がいぶ資料しりょう的てき變化へんか，其各自かくじ的てきDMA控ひかえ制せい器き便びん負ふ責せめ擷取資し訊。

記憶きおく體たい與あずかI/O控ひかえ制せい器き

Cell BE内ない置おけ2.5兆ちょう字じ节内存そん，通つう过Rambus的てきXDR和わFlexIO技わざ术，每秒まいびょう可か与あずか外部がいぶ内ない存そん交换100吉きち字じ节Gbytes的てき数すう据すえ。XDR記憶きおく體たい控ひかえ制せい器き介かい面めん(XIO)為ため72位い元げん寬ひろし，可か以在3.2Gbps資料しりょう速そく率りつ下か運うん作さく并提供ていきょう25.6GB/s的てき總そう記憶きおく體たい頻しき寬ひろし。

PowerXCell 8i

2008年ねん，IBM公おおやけ佈了經けい修訂しゅうてい的てき變種へんしゅCell，它被稱しょう作さくPowerXCell 8i，並なみ從したがえIBM的てき刀かたな鋒ほこさき伺服器きQS22開始かいし採用さいよう。花はな費ひ超過ちょうか一いち億おく美び元もと的てき 走はし鵑 是ぜ世界せかい第だい一いち台だい Linpack 達成たっせい 1 petaflops 的てき超ちょう級きゅう電腦でんのう，採用さいよう雙そう核かく AMD Opteron 加か上じょうPowerXCell 8i 處理しょり器き混合こんごう為ため一いち個こ節點せってん的てき設計せっけい，走はし鵑共有きょうゆう6563顆雙核かく的てき AMD Opteron，以及12240顆IBM PowerXCell 8i。國際こくさい超ちょう級きゅう電腦でんのう大會たいかい發布はっぷ的てき綠色みどりいろ超ちょう級きゅう電腦でんのう500大だい（Green500）名めい單たん，IBM的てきPowerXCell 8i獨占どくせん前まえ3名めい及5至いたり7名めい，該排名めい以平いたいら均ひとし每まい瓦かわら電力でんりょく每秒まいびょう所しょ提供ていきょう的てき浮點運算うんざん能力のうりょく(MFLOPS/W)為ため基準きじゅん。除じょ了りょうQS22和わ超ちょう級きゅう電腦でんのう，PowerXCell也被做成一いち張はりPCI-E介かい面めん的てき加速かそく處理しょり器き，並なみ在ざいQPACE專せん案あん作為さくい核心かくしん處理しょり器き。

商業しょうぎょう化か

PS3

STI 將はた Cell 應用おうよう於高畫質こうがしつ數すう位い影かげ音おん家電かでん、遊ゆう樂器がっき、電腦でんのう繪圖えず、科學かがく運算うんざん等とう領域りょういき，其中以 SCE 所しょ推出的てき PS3 主おも機き為ため相關そうかん應用おうよう中ちゅう最さい受矚目め、規模きぼ也最為ため龐大的てき產品さんぴん。第だい一代いちだい的てき Cell 微ほろ處理しょり器き將はた具備ぐび1個こ PPE 微ほろ處理しょり器き核心かくしん，與あずか8個こ SPE 協同きょうどう處理しょり器き（保留ほりゅう1個いっこ SPE 作為さくい備援，實際じっさい可用かよう的てき SPE 為ため7個こ），由よし 2.5 億おく電でん晶あきら體からだ所ところ構成こうせい，PS3 則のり採用さいよう時じ脈みゃく 3.2GHz 的てき版本はんぽん。

SpursEngine

东芝推出基もと於CELL的てき輔助處理しょり器き，名めい為ためSpursEngine。這與真正しんせい的てきCELL處理しょり器き不同ふどう，它只有ゆう1個いっこPPE和わ4個こSPE核心かくしん，但ただし額がく外がい增加ぞうか了りょうMPEG-2和わH.264的てき硬かた件けん编解码器。它可以用來らい加速かそく图片和わ視し頻しき播放（包括ほうかつMPEG-2和わH.264），並なみ有ゆう自己じこ的てきXDR記憶きおく體たい。接せっ口こう方面ほうめん，可か以採用さいようPCI-E x1或ある者ものx4。东芝的てき平板へいばん电视都會とかい採用さいよう相關そうかん的てき處理しょり器き，将はた标清分ぶん辨べん率りつ插值至いたり1080p。並なみ同時どうじ進行しんこう細ほそ節ぶし修補しゅうほ，改善かいぜん色彩しきさい，边缘锐利化か等とう工作こうさく。麗うらら台だい已やめ推出採用さいようSpursEngine晶あきら片へん的てき加速かそく卡，用作ようさく協きょう助すけ電腦でんのう作さく影像えいぞう編輯へんしゅう。

家いえ用よう電でん視し

東芝とうしば公司こうし推出Cell TV，它能把わ2D畫面がめん轉換てんかん成なり3D。Cell T還かえ可か升ます級きゅう數すう位い視し訊，甚至補強ほきょう畫素がそ，強化きょうか低てい品質ひんしつ的てき串くし流りゅう，並なみ測はか知ち房ぼう間あいだ的てき燈光とうこう，調整ちょうせい螢ぼたる幕まく的てき顯示けんじ品質ひんしつ。Cell TV尚なお有ゆう內建攝と影かげ機き、麥むぎ克かつ風ふう與あずか軟體，可か以撥打だ網あみ路ろ視し訊電話でんわ。这是东芝以Cell为核心こころ开发的てき首くび款产品ひん，重点じゅうてん显然是ぜ将しょう电视机つくえ作さく为一个范例れい，用よう来らい说明硬かた件けん和わ软件工程こうてい师能のう够合力ごうりょく开发出で什么样的产品。例れい如：利用りようCell电视机つくえ的てき连网功こう能のう建立こんりゅう一いち种商业模式しき，这款电视机つくえ显然可か以成为一大批付费服务的载体。

參まいり見み

• 走はし鵑 (超ちょう級きゅう電腦でんのう)
• PlayStation3

外部がいぶ链接

• （英文えいぶん） Cell Broadband Engine resource center（页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）
• （英文えいぶん）（日にち語ご） 索さく尼あま電腦でんのう娛樂ごらく Cell處理しょり器き專屬せんぞく網もう站
• （日にち語ご） Cellブロードバンド・エンジン・マイクロプロセッサ向むけにLinux機能きのう拡張かくちょうを含ふくむ主要しゅようソフトウェア開発かいはつツールを公開こうかい（页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）
• （英文えいぶん） Cmpware Configurable Multiprocessor Development Kit for Cell BE（页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）
• （英文えいぶん） ISSCC 2005: The CELL Microprocessor（页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）
• （英文えいぶん） The little broadband engine that could: Reviewing the newest little SDK that installs natively on PS3（页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）
• （英文えいぶん） Introducing the IBM/Sony/Toshiba Cell Processor ? Part I: the SIMD processing units（页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）
• （英文えいぶん） Introducing the IBM/Sony/Toshiba Cell Processor -- Part II: The Cell Architecture（页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）