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Power5を元にしたPS3上のCellプロセッサの予測

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投稿者投稿内容
zaxx_MD
大ベテラン
会議室デビュー日: 2003/04/21
投稿数: 204
お住まい・勤務地: 千葉県柏市
投稿日時: 2004-10-15 13:21
Power5の情報を元にCellチップの予測を行ってみたいと思います。

まず、コストや構成上のの理由からPower5のフューチャーのいくつかが
Cellに搭載されないでしょう。

除外されるもの
・DCM/MCM
・3rdCacheコントローラ
・MC（メモリコントローラ

しかし、2Coreデザインや、ESMTについては採用される可能性があります。
ESMTはCellオブジェクトをThreadとして動作させるのに使われる。
Micro-PatitioningやVisorはホームサーバとの通信を含めた、
DistributedVisorとして実装される。
省電力機能もPower5並の機能が実装され、
ファンレスで動作できるようにクロックが落とされる。

特に2CoreデザインはPS2との互換確保に利用される。
PS2のエミュレータをCell上で実行する。

また、PS3をベースにしたPSX3では、Cellプロセサを２つ搭載し、
バックグラウンドで番組録画をしつつ、クライアントのPS3へ番組などの
コンテンツを配信し、同時にPS3のゲームタイトルを実行できる。
さらにUMDドライブを搭載しエミュレーションでPSPのゲームタイトルを実行できる。

ネットワークゲームのデザインもゲームメーカがサーバをサービスするのではなく、
So-netのCellプロセササーバによるMMOサービスや、PSX3によるホームサーバ上のワールドサーバを構築できる。

こんなとこでしょうか？
未記人
ベテラン
会議室デビュー日: 2004/08/21
投稿数: 70
投稿日時: 2004-10-15 13:48
× Power5
○ POWER5

PowerPCとかPower Architectureは"Power"ですが。
zaxx_MD
大ベテラン
会議室デビュー日: 2003/04/21
投稿数: 204
お住まい・勤務地: 千葉県柏市
投稿日時: 2004-12-07 13:58
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2004/1129/cell.htm
Cellは64bitのPowerプロセッサコアと複数の浮動小数点演算コアを有する、マルチコア方式のプロセッサ。今回発表された概要は、次のとおり。

・マルチコア/マルチスレッドアーキテクチャ
・主記憶およびI/Oデータ転送のバンド幅を大幅に拡張
・フレキシブルなI/Oインターフェイス
・リアルタイム処理用途向けのリアルタイムリソース管理システムを搭載
・強力なハードウェアレベルのセキュリティシステムを内蔵
・90nmのSOI技術を採用
・複数OSの同時実行が可能

http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2004/1203/kaigai137.htm
(1) 1個の64bit Powerアーキテクチャプロセッサコア
(2) 複数のストリーミングプロセッサコア
(3) フレキシブルI/Oインターフェイス
(4) 広帯域のメインメモリインターフェイス
(5) ハードウェアベースのセキュリティシステム
(6) リアルタイムアプリケーションのためのリアルタイムリソース管理システム
(7) 複数のOSの同時実行
(8）ファイングレインのクロックゲーティングなどの省電力機能

リアルタイムリソース管理システムとは、ホスト由来のvisorのことでしょう。
これによって、PS3とPSXの後継(仮にPSRとします）で同じ設計のチップを
使ってもクロックの違いだけでリソースの割当量をPS3プロファイルとして
定義できるわけです。

> ストリーミングプロセッサは「Attached Processing Unit (APU)」と呼ばれており、
> 複数のAPUを組み合わせることで仮想的にパイプラインを構成、
> ストリーミング処理を行なう
という解釈がありますが、実はスパコン競争の場面でIBMは
「将来のスパコンでは複数のスカラーユニットを
組み合わせてベクターユニットとして処理する」
からベクター型スパコンには負けないと言っています。
http://www.itmedia.co.jp/enterprise/articles/0411/09/news037.html
このViVA-2という技術が倍精度の4waySIMD演算に適用されると思われる。

文字だらけでイメージがつかみにくいが、
コード:

                    ┏-APU(64bit4waySIMD)

Embededd            ┣-APU(64bit4waySIMD)

POWER5(DualCore)----┫

                    ┣-APU(64bit4waySIMD)

                    ┗-APU(64bit4waySIMD)

こんな感じみたいだ。

　APU自体はシンプルな設計にしてリコンフィギュアブルな構成にすることで、
SIMD性能を上げるアプローチだが、PowerPC970に搭載していたAltiVecとは、
単純な互換性はなさそう。
　また、POWER5のCoreから浮動小数点演算ユニットを排除している可能性もある。
浮動小数点演算もAPUでエミュレーションというか、トランスレーション
すれば、処理はできるからだ。
　最近のプロセッサはコアの大半が浮動小数点ユニットとSIMDとキャッシュで
占められる傾向があるので、POWER5コアから浮動小数点ユニットとSIMDと
キャッシュを省けば、コアサイズも小さくなり64bitAPUを４つ搭載しても、
無理のない構成になると思われる。

PCの構成に例えると、APUx2で4pipeGPUx1になると思われる。
GeForce6800Ultraは16pipeの400MHz(修正)なので、
Cellが2GHz(修正)だとすると、APUx2の構成で、ほぼ同じ性能になる。
実際にはグラフィック以外の演算も考慮して、APUの構成は４ユニットであると思われる。

---
ところで、@ITとITmediaが合併するんですね。
こういった板はどうなるんでしょうね。

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-07 14:10 ]
[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-07 14:20 ]
[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-07 15:02 ]
[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-07 15:30 ]

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-07 15:48 ]

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-07 16:40 ]
zaxx_MD
大ベテラン
会議室デビュー日: 2003/04/21
投稿数: 204
お住まい・勤務地: 千葉県柏市
投稿日時: 2004-12-07 16:02
PSRはPS3プロファイルの他に、PSPプロファイルとxAppプロファイルをもって、
PSXの資産を継承しつつ、UMDとBDを扱うことのできるホームサーバになるでしょう。

逆にPS3ではUMDもつかえず、PSPのソフトも動かないが、
原価を低く抑えることに注力するでしょう。
つまり、PS3にはHDDは搭載されず、DVD/BDも記録できないと思われます。
zaxx_MD
大ベテラン
会議室デビュー日: 2003/04/21
投稿数: 204
お住まい・勤務地: 千葉県柏市
投稿日時: 2004-12-09 14:11
書いている途中の投稿が消えてしまって、
意気消沈しているところですが・・・
こういうところは、Webの限界というかリッチクライアントの台頭に
つながるんでしょうねぇ

本題
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2004/0826/kaigai112.htm

nForce4(tm)のカスタム版(nForcePS)がPS3に搭載されるようです。
予測していたCellの用途は縮小され、PS/PS2/PSPの互換機能で
威力を発揮するにとどまると思われます。

nForcePSはこうなります。
・HDMIやD端子出力が可能なビデオインタフェース(カノープスのSSHのような）
・OpenGL ES2.0に対応したシェーダ
・OpenGL ES2.0に対応した多チャンネルサウンド
チップとしてのnForcePSはおまけ程度で、
それを活用する開発環境を共同開発するのが主眼のようです。
PCゲーミングとシネマCGFXとコンソールゲーミングの
開発環境が同じソフトで作れるなら、作り手としてはうれしいでしょう。
コード:

  XDR-DRAM

     |              

Embededd            ┌-APU(64bit4waySIMD)

POWER5(DualCore)----┴-APU(64bit4waySIMD)

     |

  nForcePS-------------UMD/DVD/Blu-ray DiskI/F

     |

  AV-I/F

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-09 14:20 ]

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-09 14:25 ]
zaxx_MD
大ベテラン
会議室デビュー日: 2003/04/21
投稿数: 204
お住まい・勤務地: 千葉県柏市
投稿日時: 2004-12-09 15:15
ユーザの視点から見ると
FFXのCGムービーやnVidiaのNaluやFFXIのハイポリが、
リアルタイムの自キャラとして操作できるようになる。
「でもそれって、PS->PS2の進化と同じじゃん？」というユーザの声が聞こえてくる。

ディベロッパの視点から見ると、ライブラリ・シェーダの流用ができ、
ムービー用のモデル・操作用のモデルの２種類を作る必要がなくなる。
「ようやくこのレベルに到達した」感で作るのが大変なことに変わりない。
映画版アップルシードのCGが手軽に作れるレベルまで、
開発環境を提供して欲しい。

結局、ジオメトリエリアの外に存在する遠方の環境モデルが自視点の移動により
唐突に表示されるなど、プレイ中に最も興醒めする
現在のリアルタイムCGの問題点が解決されるわけではない。
ファー環境モデルは(セミ)プリレンダリングして、
円筒状のスクリーンに貼り付けるという昔の手法に頼らざるを得ない。

次のオンラインMMORPG仮にFFXIIIでは、
PS3(PSR)による革新的な技術を得ることはできないだろう。
せいぜい鞘(抜刀モーション)とマント(風になびく)とリボン（立体的に）が
まともに表示されるくらいだと思われる。

SCEIは自分がトップランナーだということに気がついていないのではないか？
本気ならnVidia程度丸ごと買収せな。

一人一台の時代なんだから、3Dステレオスコープも付けてくれないかなぁ。
そうしたら新世代を感じることができるんだけど。

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-09 15:22 ]

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-09 17:47 ]
zaxx_MD
大ベテラン
会議室デビュー日: 2003/04/21
投稿数: 204
お住まい・勤務地: 千葉県柏市
投稿日時: 2004-12-21 15:19
PS3にみるソフト主義

古のアセンブラによる開発時代から、
ライブラリによる既存資産の継承はある程度おこなわれてきた。
しかし最近のソフト開発に対する短期間要求はどんどんヒドクなってきており、
大規模なミドルウェアやライブラリを利用する場合が多いようだ。
それにはメモリ効率が悪いというトレードオフが存在するため、
ハード側でソフト主義にあわせて、メモリを多く確保する必要がある。

これはゲーム業界でも同じようで・・・

65nmプロセスで製造されるPS3メディアプロセッサ
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2004/1220/kaigai142.htm
こちらの記事では256Mbitx4をGPUとCPUで別々に接続するように予測しているが、
実際にはそういうハード構成はソフト側として非常にやりにくい。

PSPの時にソフト開発者側から総メモリ量を増やすように要求を受け、
実際に１チップ増やしたことがあり、PS3でも同様な要求があったのは想像にやすい。

PSPチップの消費電力は500mW（メモリ増設の経緯）
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2004/0907/kaigai117.htm
PSPハードウェアレポート（マザーの写真にSAMSUNGのチップが乗ってる）
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2004/1212/psp.htm

と気がついたのがPSPの構成とPS3の構成は少し似ているのではないか？
PSP
コード:

Mobile DDR-DRAM(32MBx1chip)

     |  

MIPSR4000/333x2+GraphicsCore+(eDRAM2MBx2)

     ├-------------UMD DiskI/F

  AV-I/F


PS3
コード:

XDR-DRAM(256Mbitx8chip)

     |              

Embededd POWER5(DCM)+APU(64bit4waySIMD)x2

     |

  nForcePS3(eDRAM16MB)

     ├----(SATA?)---UMD/DVD/Blu-ray DiskI/F

  AV-I/F(DMPI?/SSH?)

また、GPUカードに16MBしかメモリを搭載せず、メインメモリーを利用する
GeForce6200TCはトレンドとしてみるにはアザトイ。

NVIDIA、GeForce 6200 with TurboCache説明会
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2004/1220/nvidia.htm
なぜPS3のメディアプロセッサはCellではなくNVIDIAなのか
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2004/1215/kaigai141.htm

つまり、nForcePS3=nForce4+GeForce6200TC+UMD/BD-IF
ということになるのではないだろうか？

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-21 15:23 ]

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-21 15:24 ]

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-21 15:27 ]

おっとスッカリ忘れてたけど、
PSone/PStwoの互換確保をソフトウェア上のシュミレーションでやるとは
誰もゆってないので、nForcePSの部分からPSone/PStwo/PSPの各ソフトの互換機能を
積み重ねたGS+EEとPSI/OとPSPの３チップを搭載してくる可能性がありますね。
コード:

  DRAM(256Mbitx4chip)        DRAM(256Mbitx4chip)

     XDR-64bitIF              XDR-64bitIF

        |                        |

--CellChip(DCM/PS3edition)-------------------|

Embededd POWER5      |   Embededd POWER5     |

+APU(64bit4waySIMD)  |   +APU(64bit4waySIMD) |

(1stCache256kB)      |   (1stCache256kB)     |

---------------------------------------------|

           (Shared2ndCache2MB)               |

---------------------------------------------|

                     |

  (MP用HyperTransport(1GHz)もしくはPS3/Cell専用に改造したIF)

                     |

   nForcePS3(eDRAM16MB)

     |││              ┌----IEEE802.11b(Wi-Fi)----空間ダイバシティあんてな

     |││              ├----USB2.0PHY-------------mini-B port

     |││              ├----MagicGate-------------MemoryStickPRO DUO

     |│└-----------PSP/ASIC-UMD-I/F----┐

     |└-------------Blu-ray  Disk-I/F---┼---------BD/UMD/DVD/CD-MultiDrive

   EE+GS(eDRAM4MB)---PSX/IF---CD/DVD-I/F-┘

     |                  ├----PSone/ASIC------------DualShock3-I/F

     |                  └--------------------------SPDIF(光)

   RAMDAC------------Video-I/F----------------------DMPI/D端子/S-Video


むむ・・・EE+GSの位置がおかしいなぁ・・・どこにつくのかな。
DMPIから1080pが出力されるとGS+EEのeDRAMが4MBだと、うまく使われない可能性が・・・
それともヤッパリCellによるPSX/PSP-VM(仮想互換)動作なのかな。
うーん・・・nForcePS3もコアが大きくなりそうな上にnVidiaの設計範囲だし・・・
eDRAMはEE+GS部分を16MBに増設するだけで、
nForcePS3部分には設定しないほうがヨサゲ。

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-21 15:49 ]

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-21 15:53 ]

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-21 16:10 ]

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-21 16:14 ]

※妄想※
DualShock3には、PSPのキーの追加と
GCのアナログ棒と同じ位置に
SO505i互換の10キーと（POBOX用）液晶がついてると、
ネットゲームするときにはいいね。

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-21 16:18 ]

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-21 16:19 ]

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-21 16:39 ]
うは、オレ修正しすぎｗｗ

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-21 16:44 ]

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-21 16:45 ]

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-21 16:57 ]

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-21 17:04 ]

一部メモリの容量がbitとbyteの表記ミスというか意味不明だったのを修正しました。
（PS3のXDR-DRAMはトータル256Mbyteという参照先記事の情報とあわせました。）

[ メッセージ編集済み 編集者: zaxx_MD 編集日時 2004-12-22 11:41 ]
コブラ
ぬし
会議室デビュー日: 2003/07/18
投稿数: 1038
お住まい・勤務地: 神奈川
投稿日時: 2004-12-21 16:59
拡張性を考慮するんやったら、最初から 1024M ぐらい Rambus XDR-DRAM積んどきゃエエ
のに。
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