Le processeur Cell : Evolution ou Révolution ? : Page2

Une démonstration d'IBM donne le ton.

Un programme de rendu topographique permettant de survoler le Mont Rainier à 1300 mph prouve que le Cell est capable "d'avaler" des millions de lignes de données topographiques et photographiques à la seconde, Jusqu'à "peindre" en 3D l'image à une cadence de 30 images par seconde. En comparaison, sur le même programme, le Pentium prend plus de 2 minutes pour calculer une simple trame.


La genèse du Cell commença il y a de cela plus de 5 ans, avec un audacieux challenge.
Alors que la PlayStation 2 de Sony faisait ses débuts, Ken Kutaragi (chef du département jeu vidéo chez Sony (ndlr : faut il le rappeler ?) pensait déjà à la prochaine version. Il demanda à IBM "quelque chose" qui multiplierait la puissance de sa console par 100.
Les responsables d'IBM acceptèrent le défi, de façon si folle qu'ils savaient pertinemment qu'il devraient repenser entièrement le design des processeurs de l'époque et se projeter bien au delà.
"Nous savions bien qu'il serait impossible de garder la technologie actuelle et la faire tourner 100 fois plus vite"

Au tout début des années 2000, Sony, Toshiba et IBM fondaient le "STI Design Center", se trouvant sur un site IBM à Austin, Texas. Jim Kahle fut nommé responsable. Kahle est né au Venezuela et a grandit à New-york. Armé seulement d'un diplôme de fin d'études à l'Université de Rice, il intègre IBM en 1983 pour écrire des logiciels de design destinés à des puces de nouvelle génération.
Son look discret et sympa cachait bien son dévouement au travail. De l'Apple G3, G4 et G5, en passant par le Nintendo Gamecube et le plus gros serveur Unix IBM, il appelle ses créations : "mes grands enfants"

Le projet employait 450 ingénieurs, la plupart venant de chez IBM. Ils travaillèrent beaucoup en équipe et dépassèrent les barrières de langue et de culture.
Dans les sessions de "BrainStorming" certains ingénieurs de Chez Sony et Toshiba étaient obliger d'apaiser les choses, tellement leurs acolytes de chez IBM avaient des débats houleux et passionnés.

Les créateurs du Cell devaient poursuivre un certain équilibre entre la puissance pure et la modularité, pour aller plus loin que le jeu. Certains puces graphiques sont très rapides, mais seulement pour cette tâche.
Généralement, la plupart des puces Intel, par exemple, sont très bien conçues pour supporter une grande variété d'applications, mais aucune n'est réellement rapide dessus. Depuis 2 décennies, Intel "booste" les performances de ses processeurs en y placant plus de transistors. A l'heure actuelle, les puces sont arrivées à cette limite et dégagent tant de chaleur que cette voie n'est plus exploitable.
Pour remédier à cela, Intel fait maintenant, comme d'autres, des processeurs à multi-coeurs. Le "Niagara" de Sun propose 8 coeurs. Pour la Xbox 360, IBM lia 3 coeurs puissants.
"Mais meme ces puces à plusieurs coeurs ne seront pas assez puissantes pour nous faire rentrer dans le futur" argumente Kahle. Le Cell avait besoin d'un design totalement nouveau.

Le Cell utilise un simple et central coeur, qui pilote 8 petites (mais puissantes) unités de calculs, appelées Synergistic Processing Engines (SPE).



Après un an de développement, les ingénieurs avait un design viable, mais ce sont sentis obligés de le retoucher, car il eut été trop dur pour les developpeurs de faire autre chose que des jeux avec. "Les codeurs de jeux n'ont pas trop de réticence à travailler avec une puce complexe, mais nous voulions toucher une plus large audience" dit Michael Day, un ingénieur logiciel chez IBM.

Quelques mois plus tard, ils optèrent pour une nouvelle approche que l'on retrouve dans le Cell aujourd'hui. Mais des obstacles apparurent. Les ingénieurs s'enlisaient dans de très complexes problèmes de gestion de mémoire : combien de "bits" de données allaient transiter dans les SPE ? Pendant 16 semaines, le staff de Kahl se retrouvait tous les matins à 9h pour éliminer le problème. "Nous venions avec une solution, puis une autre, avant de les jeter pour un nouveau design et ainsi de suite."
"Normalement, nous étions assis dans cette salle 3 ou 4 heures par jour. Quelques fois nous n'en sortions tout simplement pas de la journée" dit Hofstee.



En avril 2004, le premier prototype sortit des chaînes de productions d'IBM à East Fishkill, New-york.
Le nouveau Cell ne délivrait pas les "100 fois plus de puissance" que souhaitait Kutaragi au début, mais il en fournissait 50 fois plus, réellement.
Avec ses 200 billions d'opérations en virgules flottantes par seconde. Il est un "super-computer" à part entière de ce siècle. Ajouter une carte NVidia à cela et vous obtenez une Playstation 3 capable de traiter 2 Trillions d'instructions par seconde.