Una nuova dimostrazione della tecnologia Cell

[Fx]

criceto, ma hai fatto due conti di quanti transistor ci sono tra cpu e gpu ora come ora nel mac mini? ce ne sono un terzo di quelli che ci sono nel cell, e tu ci vedresti bene un cell per fare cosa? per fare male ciò che il g4 e la radeon 9200 fanno onestamente? per non parlare del costo industriale di avere un tot di milioni di transistor su due chip differenti oppure di averne un tot su un die unico (nel primo caso se un pezzo è difettato scarti solo quello, nel secondo caso scarti tutto quanto)

cioè... il cell può fare bene, anzi, benissimo il 10% (dico per dire) di ciò che fa la gpu e di ciò che fa la cpu... pensare di mettere il cell al posto della scheda video è un po' come dire mettere un athlon 64 al posto della scheda video... non c'entra niente!

[Banus]

Qui ci sono alcune slide che spiegano il funzionamento delle SPE, fra cui l'accesso alla memoria centrale. Quella più interessante per il nostro discorso è questa:
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2.../kaigai068.jpg

L'esempio mostra 3 SPE che eseguono gli stessi calcoli su uno stream di dati. Ognuna ha 3 blocchi nella memoria, un blocco in caricamento, un blocco su cui sono eseguie le operazioni, un blocco che attende di essere copiato in memoria centrale. Queste operazioni sono eseguite con istruzioni dedicate (get e put) per caricare/scaricare la memoria locale (si trova qui a pag. 7)

Avevo anche trovato una presentazione abbastanza interessante sul modello di programmazione di Cell, ma non riesco a trovarla.

Riguardo all'uso di Cell come processore grafico, ho visto dei benchmark di Imagine, e l'impressione è che gli stream processor sono sicuramente migliori delle CPU, ma le GPU dedicate hanno comunque prestazioni più alte. La maggiore flessibilità comunque permette alte prestazioni in casi come l'uso di subdivision surfaces, oppure tecniche di rendering non accelerate dalle GPU.

[Criceto]

Originariamente inviato da Fx

criceto, ma hai fatto due conti di quanti transistor ci sono tra cpu e gpu ora come ora nel mac mini? ce ne sono un terzo di quelli che ci sono nel cell, e tu ci vedresti bene un cell per fare cosa? per fare male ciò che il g4 e la radeon 9200 fanno onestamente? per non parlare del costo industriale di avere un tot di milioni di transistor su due chip differenti oppure di averne un tot su un die unico (nel primo caso se un pezzo è difettato scarti solo quello, nel secondo caso scarti tutto quanto)

La 9200 del Mini non ha gli shader programmabili (si dice così?).
Hanno messo da pochi giorni la 9600 sugli altri Mac per sfruttare meglio Core-Image, più che per i giochi... Sul Mini ancora no.

Sì tra G4 e 9200 ci saranno 1/4 dei transistor del Cell, forse meno.
Ma il Cell prima di andare a 65nm non sarà un prodotto di massa, e a quel punto i costi non dovrebbero essere molto differenti dagli attuali... e poi se lo mettono in una Playstation e nei televisori, spero bene che sarà abbordabile anche per un Mini!

cioè... il cell può fare bene, anzi, benissimo il 10% (dico per dire) di ciò che fa la gpu e di ciò che fa la cpu... pensare di mettere il cell al posto della scheda video è un po' come dire mettere un athlon 64 al posto della scheda video... non c'entra niente!

Al posto magari no. Però potrebbe coadiuvarne una meno sofisticata. Sarebbe interessante vedere quella della PS3 cos'ha di diverso da quelle "tradizionali"...

[fek]

Originariamente inviato da Criceto

La 9200 del Mini non ha gli shader programmabili (si dice così?).

La 9200 e' Shader Model 2.0, un derivato economico dell'architettura R300. Un'ottima architettura per altro.

[lowenz]

Originariamente inviato da fek

La 9200 e' Shader Model 2.0, un derivato economico dell'architettura R300. Un'ottima architettura per altro.

Una Ati 9200 è una 8500 a tutti gli effetti (R2x0)

[leoneazzurro]

Si, infatti, è una Direct X 8.1 . Le DX 9 partono dalla 9550 in su.

[fek]

Originariamente inviato da leoneazzurro

Si, infatti, è una Direct X 8.1 . Le DX 9 partono dalla 9550 in su.

Ho detto la seconda scemenza del thread confondendomi con la 9600. Vacche grasse.

[cdimauro]

Originariamente inviato da Criceto

A me è cdimauro che mi sfianca.
Abbandono anch'io
Comunque per il Cell sul MacMini entro Natale 2006 possiamo sempre scommettere...

SLURP. Soldi facili, come dice fek, e mi associo alla sua "sfida".

Comunque se accetti non è che te la passi liscia, eh! Io sono immediatamente rintracciabile, fek quasi, ma di te non sappiamo niente...

[cdimauro]

Originariamente inviato da Criceto

'Na pizza?

Cos'è, non ti fidi abbastanza di IBM e Apple?
Io mi fido e affido esclusivamente alle mie capacità logico-deduttive, quindi in teoria dovrei partire in notevole svantaggio rispetto a quei due colossi, no?

Insomma entro 1 anno escono 2 consolle: una con 3 PowerPC da 3Ghz, e un'altra con un PowerPC da 256Gflops...

Sì, ma non sono PowerPC e i 250GFlops di Cell li erogano le SPE e non il PPE...

Come può la Apple continuare a vendere Mac con i G4?!?!?!

Vuol dire che venderà Mac coi G5 di Motorola/FreeScale...

Qualcosa si deve inventare...

Vedi sopra. Al più per i server potrà farsi prestare un Power5 da IBM, perché penso che sarà difficile vedere un cut-down di questo mostro ad uso desktop per i Mac (la strada, IMHO è e rimarrà sempre quella del PPC970 fatto "evolvere" a dual o multicore).

E poi la PPE del Cell ha Altivec: è FATTA per Apple!

Vuoi mettere quella "schifezza" di Altivec con le SPE?

Ma, scusa, come utente Mac non ti converrebbe avere un dual PPC970 E (congiunzione) un Cell da dare in pasto a core-video/image? Mi sembra una mossa più razionale e realizzabile, no?

[cdimauro]

Originariamente inviato da ShadowX84

Ahi ahi... era meglio se non lo dicevi.

Se lo vede Cesare...



Cmq...mi permetto di scommettere con Fek...scegliete voi la quota

Visto, visto e mi associo: per me è la manna caduta dal cielo questa...

[cdimauro]

Originariamente inviato da Criceto

Non più molto!!

prototype:

1 VMX
1 FPU
1 INT ALU
2 instrtuctions/cycle
2 thread
32 Gflops at 4 Ghz

new modell:

1 full VMX
1 extra multiply-add VMX unit
1 FPU
2 INT ALU
4 instructions/cycle
2 thread
64 Gflops at 4 Ghz

Santa pazienza, è certamente meglio rispetto a prima, ma vogliamo almeno capire come sono legati questi numeretti? A me non basta vedere un mucchio di mattoncini Lego: voglio vedere com'è possibile costruire la Morte Nera con essi!

1) 4 istruzioni per ciclo di clock non si sa ancora come verranno distribuiti: se affidati a un solo thread (considerata l'architettura in order del PPE sarebbe puro suicidio), due per thread (soluzione migliore della precedente nel caro generale, ma non ottimale), oppure se dinamicamente smistati ai due thread (soluzione ottimale: potrebbe dare un'istruzione al primo thread e tre al secondo, ad esempio; però richiede molta più logica ed è molto più difficile da implementare).

2) Puoi eseguire 4 istruzioni, ma hai soltanto 5 (sembra) unità di esecuzione: sei per forza vincolato a usare quasi sempre le stesse unità di esecuzione (e vai col valzer di stalli alla pipeline e con le unità di esecuzione che rimangono a girarsi i pollici per lo più). Inoltre non è detto che siano 5 unità vere e proprie: non si capisce bene se il moltiplicatore/sommatore rappresenta un "aiuto" all'unità VMX, o è in grado di accollarsi un'istruzione VMX in maniera del tutto indipendente dall'altra unità VMX.

Come vedi la situazione è più rosea, ma non più di tanto.

Chissà come ci girerà il MAME...

[cdimauro]

Originariamente inviato da fantoibed

Su http://it.wikipedia.org/wiki/AltiVec si dicono cose abbastanza diverse:

A me sembra che non sia dissimile da quanto si trova scritto per il Cell: una notevole imprecisione.

Quando è stato presentato AltiVec era il migliore sistema SIMD disponibile per per personal computer. Gli equivalenti prodotti della Intel non erano confrontabili.

Che Altivec fosse la soluzione più elegante ed efficiente (sulla carta) non c'erano dubbi. Anche perché è arrivata dopo MMX, 3DNow! ed SSE(1).

l'MMX non lavorava in virgola mobile ma trattava solamente numeri interi

L'MMS è nata coi primi Pentium 166Mhz: stiamo parlando di una decina d'anni fa...

mentre l'SSE pur trattando i numeri in virgola mobile era molto più lento e limitato dell'AltiVec.

In cosa? Dati disponibili? E poi le SSE sono arrivate prima di Altivec. E prima ancora c'erano le 3DNow! di AMD...

Alla fine la quarta versione di sistema SIMD dell'Intel l'SSE2

La quarta? Me ne sono perso altre due allora...

risolse la maggior parte dei problemi e adottò molte delle soluzioni utilizzata dall'AltiVec.

Dove sta scritto?

AltiVec e SSE2 utilizzano dei registri a 128 bit. Questi registri sono in grado di rappresentare 16 dati a 8 bit con o senza segno, otto dati a 16 bit con o senza segno e quattro dati a 32 bit con o senza segno che possono essere anche in virgola mobile.

Le SSE/2 permettono di usare anche due interi a 64 bit e uno a 128 bit, e due a doppia precisione.

Inoltre dispongono di un gestore della cache delle istruzioni che provvede a organizzare le istruzioni in modo da minimizzare i conflitti di accesso alla memoria.

Forse si riferiscono agli stream, ma è chiaro che chi ha scritto questo pezzo deve avere le idee molto confuse, oltre al fatto di non avere esperienza/conoscenza nel campo delle architetture dei processori...

A differenza di SSE2 AltiVec supporta direttamente la gestione dei pixel con la modalità RGB nativa che non si appoggia alla gestione a 64 bit del processore.

Quindi?

Adeguandosi alla filosofia RISC del PowerPC le istruzioni AltiVec sono in grado di manipolare esclusivamente i dati immagazzinati nei registri ma a differenza del SSE2 non esistono registri speciali e tutte le operazioni possono utilizzare tutti i registri.

1) Anche il PowerPC ha dei registri speciali oltre a quelli general purpose.
2) Le operazioni delle SSE2 lavorano sui registri general purpose. Poi è chiaro che ci sono anche quelle che permettono di accedere ai flag dei risultati, come in tutte le architetture.

L'unità di calcolo AltiVec è dotata di 32 registri a 128 bit a differenza dei 8 registri a 128 dell'unità SSE2

Sono 16 per x86-64...

e quindi è in grado di trattare un maggior numero di informazioni prima di dover accedere alla memoria centrale.

Bisogna vedere se l'algoritmo da implementare ha effettivamente bisogno di più di 8 registri. Considerato che ogni registro può contenere parecchi dati, penso che siano pochi i casi.

Inoltre molte operazioni AltiVec sono in grado di utilizzare tre registri contemporaneamente a differenza dell'SSE2 che può utilizzare al massimo due registri contemporaneamente.

Benissimo: è più flessibile e non c'è dubbio, come l'architettura PowerPC d'altra parte.
Ma alla fine contano i risultati, no? Fra PowerPC / Altivec e x86 / SSEx mediamente sono questi ultimi a presentare prestazioni migliori...

Le ultime versioni del compilatore GNU e del compilatore dell'IBM il Visual Age sono in grado di compilare codice in grado di avvantaggiarsi delle istruzioni AltiVec. Il compilatore si preoccupa di fornire delle primitive ad alto livello al programmatore in modo che questo possa scrivere un programma in C che si avvantaggi dell'unità di calcolo. Il programmatore deve solo definire la tipologia di dato da trattare e le operazioni da eseguire e poi il compilatore provvede a realizzare il codice più appropriato, utilizzando le istruzioni corrette e provvedendo a immagazzinare i dati nella modalità migliore per il processore.

Cosa che permettava già Intel coi suoi compilatori all'epoca delle MMX...

E' chiaro che non ho risposto a te, che hai semplicemente riportato quelle informazioni...

[cdimauro]

Originariamente inviato da Criceto

Ma il Cell prima di andare a 65nm non sarà un prodotto di massa, e a quel punto i costi non dovrebbero essere molto differenti dagli attuali...

Nel frattempo Intel, AMD, nVidia, Ati, ecc. ovviamente non passeranno ai 65nm per rendere più economici e competitivi i loro prodotti, vero?

[Mindphasr]

Originariamente inviato da rpor

Qualcuno arriva e costruisce un processore 10 volte meglio di Intel o Amd?
Ho l'impressione che ci sia un pò di gente che crede in babbo natale.

Ma hai capito chi è questo 'qualcuno'?


Ti faccio notare che ci sono sempre stai costruttori che costruiscono chip 10 volte meglio di Intel e AMD,vai su www.sgi.com o su www.sun.com...

[Criceto]

Originariamente inviato da cdimauro

Vuol dire che venderà Mac coi G5 di Motorola/FreeScale...

Può essere...

Vedi sopra. Al più per i server potrà farsi prestare un Power5 da IBM, perché penso che sarà difficile vedere un cut-down di questo mostro ad uso desktop per i Mac (la strada, IMHO è e rimarrà sempre quella del PPC970 fatto "evolvere" a dual o multicore).

E' strano che non sia ancora successo, invece. Quando è stato presentato il Power5, IBM diceva che in contemporanea stava sviluppando versioni "desktop" del processore...
D'altra parte il 970 è una versione "desktop" del Power4, con 1 solo core e meno cache ma l'aggiunta di Altivec, sostanzialmente.

Vuoi mettere quella "schifezza" di Altivec con le SPE?

Appunto. Se ce l'hanno messa è perchè serviva a qualcuno... E chi è l'unica che usa Altivec?!

Ma, scusa, come utente Mac non ti converrebbe avere un dual PPC970 E (congiunzione) un Cell da dare in pasto a core-video/image? Mi sembra una mossa più razionale e realizzabile, no?

Beh i supercomputer con millanta processori ci sono anche adesso. Però costicchiano... A parte il discorso economico, è altamente improbabile che facciano computer con PowerPC "tradizionali" + Cell perchè:
1°] perchè sono troppo simili, la PPE sarebbe un doppione;
2°] perchè il bus è completamente differente e dovendoli interfacciare con un bus comune le prestazioni del Cell verrebbero in buona parte compromesse.

Molto più semplice mettere 2-4-n Cell. Sono fatti per quello!

[Fx]

Mindphasr: mah, io non vedo questi grandi processori... è chiaro che se mi confronti una cpu desktop con una server abbiamo qualche problema, ma per il resto nei rispettivi segmenti non mi sembra che sgi o sun brillino particolarmente... non a caso - tanto per farti un esempio - sun vende anche opteron

Criceto: continuiamo a parlare di un vago esagerato. un supercomputer può avere un'infinità di applicazioni. a seconda di queste, può essere costruito in un modo piuttosto che in un altro. se hai bisogno di lavorare esclusivamente con il calcolo vettoriale fai una scelta di un tipo, se invece devi lavorare anche con altri aspetti fai una scelta di un altro tipo. se prevedi che gli farai macinare problemi massivamente paralleli in cui le varie macchine e i vari nodi dovranno continuamente scambiarsi dati fra loro dovrai pensare a macchine in grado di avere un I/O importante e ad una rete strutturata in modo completamente diverso rispetto a un supercluster dove il problema tipico viene affrontato a livello di macchina singola e sulla rete alla fin fine passano poco più che i risultati. e così via. dire che il cell va bene a priori o che "è inutile ci mettano a fianco un powerpc perchè tanto è simile al PPE" è un po' come dire che per te è inutile prendere uno scooter che una bicicletta va bene lo stesso.

oh, posso dirtelo in simpatia? vai un po' a spanne eh

anche confrontare la PPE con un powerpc desktop / workstation moderno... beh, dato che non ti fidi di quello che diciamo, ASPETTA, aspetta di vedere le performance in ambito general purpose del cell e poi ci dirai se è meglio avere un g4 E un cell o avere un cell e basta, ok? =) la PPE serve poco più che a coordinare le SPE, se lo metti a lavorare nel general purpose si, lo fa, come lo fa una scheda grafica... anni luci da una cpu che fa quello di mestiere. comunque ripeto, vedremo, eh? =)

[Criceto]

Originariamente inviato da Fx

anche confrontare la PPE con un powerpc desktop / workstation moderno... beh, dato che non ti fidi di quello che diciamo, ASPETTA, aspetta di vedere le performance in ambito general purpose del cell e poi ci dirai se è meglio avere un g4 E un cell o avere un cell e basta, ok? =) la PPE serve poco più che a coordinare le SPE, se lo metti a lavorare nel general purpose si, lo fa, come lo fa una scheda grafica... anni luci da una cpu che fa quello di mestiere. comunque ripeto, vedremo, eh? =)

Beh a questo punto di speculazioni ne sono state fatte abbastanza. A quanto pare un po' di prototipi funzionanti del Cell ce ne sono già un po' in giro, non resta che aspettare qualche bench...

[Fx]

qualche bench di terze parti, ci aggiungerei

[cdimauro]

Originariamente inviato da Criceto

E' strano che non sia ancora successo, invece. Quando è stato presentato il Power5, IBM diceva che in contemporanea stava sviluppando versioni "desktop" del processore...

Non ricordo di queste voci...

D'altra parte il 970 è una versione "desktop" del Power4, con 1 solo core e meno cache ma l'aggiunta di Altivec, sostanzialmente.

Non è certo la stessa cosa: Power5 è un mostro che è stato pensato e realizzato proprio per essere dual core e dual-threaded per ogni core. Il suo progettista in un'intervista non ha escluso che possa essere "castrato" per uso desktop, ma era abbastanza scettico proprio per come è stato progettato il Power5.

Appunto. Se ce l'hanno messa è perchè serviva a qualcuno... E chi è l'unica che usa Altivec?!

Apple, indubbiamente, ma se il PPE ha bisogno per poter fare dei calcoli velocemente e per poco tempo, secondo te avrebbe senso che per farlo dovrebbe scomodare una SPE? Perde meno tempo a "fare in casa" che a programmarla e a aspettare il risultato.

Beh i supercomputer con millanta processori ci sono anche adesso. Però costicchiano... A parte il discorso economico, è altamente improbabile che facciano computer con PowerPC "tradizionali" + Cell perchè:
1°] perchè sono troppo simili, la PPE sarebbe un doppione;

Non lo è perché invece è un controller per le SPE, e ha poca potenza di calcolo rispetto a un core PowerPC attuale.

2°] perchè il bus è completamente differente e dovendoli interfacciare con un bus comune le prestazioni del Cell verrebbero in buona parte compromesse.

Appunto, vedi? Il Cell attualmente è in grado di indirizzare 256MB di ram "sua" (Rambus): proprio per questo si candida ad essere sistemato a parte, e chiamato a lavorare al momento del bisogno. Come le GPU.

Molto più semplice mettere 2-4-n Cell. Sono fatti per quello!

Certo, ma li metto a lavorare come schiavi quando servono (calcolo vettoriale e distribuito): per tutto il resto ci sarebbe un ben più potente PowerPC...

[Dreadnought]

Figo sto thread