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Dosflores

Información resumida sobre el Cell

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Dosflores TERRESTRIS VERITAS

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Algo bueno tenía que tener estudiar ingeniería informática: ayer unos compañeros hicieron una presentación sobre el Cell en la clase de computación paralela y la verdad es que es bastante curioso.

La base principal del chip es hacer algo completamente distinto a lo que hace el resto del mundo: mientras los procesadores tienden a ser cada vez más complicados (ejecución de múltiples instrucciones simultáneamente, ejecución fuera de orden, predicción de saltos, etc.) el Cell busca ser simple pero muy rápido.

El diseño consta de un procesador principal, un Power PC simplificado, y 8 procesadores secundarios. El procesador principal es el encargado de repartir tareas entre los 8 secundarios, y esa debería de ser en teoría su única labor. Puede ejecutar aplicaciones que no estén divididas en tareas por sí sólo, pero su rendimiento será menor que una CPU normal.

Una cosa rara de los procesadores secundarios es que no tienen caché, sino que cada uno tiene 256 KB de memoria que se pueden cargar a voluntad del programador. El objetivo es evitar la diferencia en tiempos de ejecución que provoca la caché: cuando algo se encuentra en la caché es rapidísimo, pero si no hay que esperar mucho mientras se accede a memoria. Teniendo que cargar manualmente la memoria puedes prever el tiempo que va a tardar en ejecutarse cada cosa, lo que viene muy bien para los juegos, pero hace que los programadores tengan que adaptarse a ello para sacarle todo el partido al Cell (vuelve el fantasma de lo dificil que era programar la PS2).

Una cosa curiosa es que en las especificaciones oficiales sólo habla de 7 procesadores secundarios. Esto es debido a que la fabricación del Cell está tan verde que lo más probable es que uno de los 8 procesadores secundarios salga jodido, así que para no disparar los costes sólo se garantizan 7 procesadores funcionales.

En resumen: el Cell es un procesador idóneo para tareas fácilmente paralelizables y previsibles, como los videojuegos o el procesamiento de vídeo. Por eso va a incorporarse en la PS3 y en nuevos televisores. En cambio puede ser muy lento para las tareas típicas de un PC, por eso ni se han molestado en hacerlo compatible con las familias x86 o Power PC. Ahí está la explicación a esta noticia: http://www.meristati...eeed360&pic=GEN

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masahiro Humano

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En resumen: el Cell es un procesador idóneo para tareas fácilmente paralelizables y previsibles, como los videojuegos o el procesamiento de vídeo. Por eso va a incorporarse en la PS3 y en nuevos televisores. En cambio puede ser muy lento para las tareas típicas de un PC, por eso ni se han molestado en hacerlo compatible con las familias x86 o Power PC. Ahí está la explicación a esta noticia: http://www.meristati...eeed360&pic=GEN

 

En esto último te equivocas en cierta manera. El CELL puede ser compatible perfectamente con PowerPC. Otra cosa es que dicha compatibilidad no aproveche para nada los SPE.

 

Es cierto que el CELL es un chip potentísimo, pero como bien dices solo para aplicaciones paralelizables (un programa no siempre lo es), y además teniendo en cuenta, que la paralelización de las apps, corre a cargo del programador. Todo el que haya programado threads en linux y grandes aplicaciones sabe lo dificil que es.

 

A mí me resulta complicado ya sincronizar un par de threads, así que imagínate 7. También es cierto, que no soy ni mucho menos un experto programador X-D

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Dosflores TERRESTRIS VERITAS

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No sabía que fuese compatible con Power PC, pero en cualquier caso al haber simplificado tanto el diseño será bastante más lento que un Power PC "de verdad".

Lo de los threads me parece a mí que los programadores de videojuegos van a tener que acostumbrarse quieran o no: PS3 7 threads, Xbox 360 6 threads, Pentium Extreme Edition 4 threads, Ahtlon 64 X2 y Pentium 4 HT 2 threads. Al que haga un juego con un sólo thread le van a poner a parir. :D

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deathkiller Lord Boros

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Lo que pasa es que muchas veces requiere el mismo esfuerzo sincronizar 2 que sincronizar 20 aparte de que muchas cosas no tienes por que preocuparte mucho por la sincronización (vamos la misma que siempre no cambia que el thread se ejecute realmente simultaneamente que virtualmente simultanamente por que todos los juegos normalmente tienen unos cuantos threads para distintas cosas).

Los SPUs (los 7 core que aparte del tipo PPE) son como mini EEs ( más potentes por que van a 10 veces más velocidad) pero se programan de forma más parecida a los PowerPC (sobre todo los calculos matematicos que se programan igual que en un PowerPC).

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ibaxz PRAESIDIUM VIGILO

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La base principal del chip es hacer algo completamente distinto a lo que hace el resto del mundo: mientras los procesadores tienden a ser cada vez más complicados (ejecución de múltiples instrucciones simultáneamente, ejecución fuera de orden, predicción de saltos, etc.) el Cell busca ser simple pero muy rápido.

Algo asi como la malograda ultrarápida memoria de Rambus para P4, no?

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Kiskillas Entrenador guay

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"la fabricación del Cell está tan verde que lo más probable es que uno de los 8 procesadores secundarios salga jodido, así que para no disparar los costes sólo se garantizan 7 procesadores funcionales"

Mande?

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ibaxz PRAESIDIUM VIGILO

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"la fabricación del Cell está tan verde que lo más probable es que uno de los 8 procesadores secundarios salga jodido, así que para no disparar los costes sólo se garantizan 7 procesadores funcionales"

 

Mande?

Sin ser un experto y reconociendo que tengo bastante oxidado el tema, comentarte que es un proceso habitual en informatica. Por ejemplo, Nvidia, de una misma oblea de siliceo, pues reservara los mejores chips para las ULTRAS, luego los chips que sean un poco mas inestables a grandes velocidades iran a las GTs, y a los que les falle algun pipe, pues iran para las 6800 normales. Intel hace lo mismo, y segun la estabilidad de los diferentes chips en una misma oblea, pues los marcaran a una velocidad u otra.

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Megatonator Aldia, Erudito del Primer Pecado

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Buen resumen.
La no inclusión de caché es para ahorrarse el montón de transistores que requiere. En una caché tambien puedes evitar la diferencia en tiempos de ejecución, con instrucciones explícitasde fecth y lock.
Echale un vistazo al código de juego -hay varios disponibles por ahí, como el motor del unreal y demás- y dime cuánto cálculo paralelizable revisible en coma flotante y con localidad de los datos ahí, que es lo que requieren los SPEs para correr en condiciones. Hay, pero no tanto como a Sony le gustaría.

Como dice Dosflores, al multithreading en los juegos hay que acostumbrarse. La diferencia es que un juego con múltiples threads, una vez creado, es el mismo código para los ejemplos que ha mencionado -x360, athlon 64 x2, pentium4 HT y las versiones dual core- porque son procesadores simétricos -iguales- de propósito general. Pero los SPEs del Cell no lo son -no cachés, no predicción de saltos, ISA reducido, latencias tremendas como la memoria no esté en la memoria local, etc. Por lo que mucho me temo que salvo los juegos programados específicamente para PS3 desde el principio, la mayoría van a usar el procesador de propósito general -el PPE- para todo, y no repartir muchas tareas. De hecho la demo del Unreal de PS3 corría sólo sobre el PPE, y es un motor multithread desde el principio.

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deathkiller Lord Boros

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Ya bueno pero puedes utilizar los SPUs para tareas especificas que beneficiarian mucho al juego.

Por ejemplo en el Unreal Engine hay un plugin para fisicas que estara optimizado al 100 % para las SPU por lo que el programador basicamente lo unico que tiene que hacer es "quiero usar fisicas" y ya aprobecha muy bien el Cell.

Sony siempre ha dicho que el Cell no esta pensado para hacer lo mismo de siempre, para eso con el PPE basta.

Tambien los progamadores dispondran de librerias optimizadas para que el SPU hagan procesamiento grafico y demas (en las demos de la PS3 incluian calculos de iluminación hechos por las SPUs) y las modificaciones del G70 que tiene el RSX es para que funcione bien delegando tareas en el Cell por eso yo pienso que la PS3 sera la que más potencia grafica tendra.

Aparte de que no hay que confundir lineas de codigo con tiempo de ejecucion, unas pocas lineas para el tratamiento de fisicas pueden consumir un porcentaje alto de tiempo de ejecución.

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pc_javi IGNIS EXCUBITOR

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Lo de la memoria especial que hace las veces de cache me tiene intrigado... va a ver que ir buscando mas informacion... las fuentes de tus colegas no vendrian mal, que no es plan de pedirte el trabajo entero, o si.
Mucho dependera, a mi juicio, del compilador... hoy dia todo es multitarea y puede dividirse la carga entre todos los procesadores, dijeron que el compilador se encargaba de esa distrubucion, espero que sea asi.

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sunrider Gran Lobo Sif

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wow, qué puestos en tecnicismos os veo...

... No tenía ni idea de todas esas cosas que habeis dicho de los transischips y las cacharribujías, pero me lo he leído y...

de lo que -creo q- me he enterado es que
para exprimirle todo el jugo a la parte gráfica, los juegos programados específicamente para ps3 serán los q lo consigan.
pero eso no quitará q juguemos a juegos q sean programados xa todas las plataformas en general (x lo del PPE).

Uséase: podemos jugar a lo q todos + a lo más avanzado técnicamente del mundo de la consola?

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Megatonator Aldia, Erudito del Primer Pecado

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Los compiladores no paralelizan el código. En algún área concreta, con casos muy específicos, especialemente matemáticos, sí que pueden hacer algo. Pero no, los threads los tiene que crear el programador, y la sincronización entre ellos tambien.
La programación multithread / multiproceso no es nada nuevo. Llevamos 30 o 40 años con ella. Es ahora cuando se meten en casa. Pero es una capacidad difícil de sacar provecho, que lleva tiempo y que sólo es aplicable en algunos casos. Y llevo trabajando con desarrollos multiproceso una pila de años como para saber que el compilador no me resuelve la vida.

Sí, en física el Cell debe ser muy potente, más que x360, porque sí es una tarea paralelizable. Y para trannsformar muchos polígonos. Pero para el resto de cosas -y entran cosas como IA, montones de enemigos, etc, etc- es más que dudoso.

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Dosflores TERRESTRIS VERITAS

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Para sunrider:

No puedes pensar que el PPE es equiparable al procesador que tienen los demás sistemas y las SPU son extras. El PPE es un procesador muy simplificado funcionando a 3,2 GHz. Vamos, que cualquier Pentium 4 y sobre todo Athlon 64 de última hornada se lo come con patatas. Para sacar provecho a la PS3 HAY que programar teniendo en cuenta los SPU. Lo mismo va a pasar con la Xbox 360, sólo que en ella la programación va a ser mucho más simple porque en la práctica es como si tuviera 6 procesadores idénticos, no hay que distinguir entre PPE y SPU. Y aunque la PS3 tenga en total 8 procesadores y la Xbox 360 6, lo más probable es que la diferencia de rendimiento sea mínima, porque las dos tienen potencia de sobra (ya para sacar provecho a 6 procesadores van a tener que devanarse los sesos). La diferencia fundamental va a estar en la GPU, pero teniendo en cuenta que van a llevar lo mejor de Nvidia y lo mejor de ATI seguro que las diferencias son también mínimas.

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sunrider Gran Lobo Sif

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Aaah.


Gracias Dosflores :)

P.D.: Dosflores Terry Pratchett?

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Dosflores TERRESTRIS VERITAS

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Por supuesto que Terry Pratchett. :D Aprovecho para recomendar a todo el mundo que lea El Color de la Magia y La Luz Fantástica y seguro que después siguen con el resto de novelas del Mundodisco.

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Guest
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