Un supercomputador en casa: La PS3 (I)

A pesar de las grandes mejoras que se han producido en el diseño de sistemas monoprocesador, para algunas aplicaciones el rendimiento obtenido no es suficiente. La solución suele estar en los sistemas compuestos por varios procesadores:

• Es una solución sencilla, natural y en general, con una buena relación coste-prestaciones.
• Se ha producido una clara mejora en el software que permite explotar el paralelismo de las aplicaciones, especialmente en modelos de programación ycompiladores.

Un claro ejemplo de este tipo de solución lo encontramos en los procesadores de las videoconsolas actuales. El diseño más sofisticado lo encontramos en la consola PlayStation3 que incorpora un procesador fabricado por Toshiba, IBM y Sony denominado Cell.

Se trata de una arquitectura on-chip de memoria compartida heterogénea con procesadores específicos y almacenamiento local. Es decir, todos los núcleos de procesador del Cell comparten un nivel de la jerarquía de memoria (el nivel 2, en concreto), son diferentes unos de otros y no incorporan un primer nivel de memoria caché tradicional.

Los principales objetivos de diseño que llevaron a la aparición del procesador Cell son:

• Explotar el paralelismo a diferentes niveles más allá de las limitaciones del paralelismo a nivel del instrucción.
• Evitar en todo lo posible los cuellos de botella debidos a la memoria.
• Incluir hardware específico para operaciones vectoriales para conseguir una mayor eficiencia en la ejecución de operaciones repetitivas típicas en el tratamiento de gráficos.
• Pero conseguir una arquitectura de propósito general.
• Reducir el consumo de potencia de otras soluciones multicore previas.