IBM公布PS3处理器“Cell”性能测试报告

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IBM 于今日公布了由SONY、TOSHIBA 与 IBM(合称 STI)所共同研发、预定用于 PS3 主机以及科学运算与多媒体运算等领域的新一代高效能微处理器「Cell」的效能测试报告，供玩家参考。

Cell是由 STI 共同研发的高效能多核心微处理器，以 IBM 的 PowerPC 微处理器为基础，具备独特的非对称多核心设计与庞大的总线与内存频宽，藉以达成高效能的浮点数运算效能。

STI 预定将Cell 应用于高画质数字影音家电、游乐器、计算机绘图、科学运算等领域的产品上，其中以 SONY 旗下 SCE 所预定推出的 PS3 主机为相关应用中最受瞩目、规模也最为庞大的产品。第一代的Cell 微处理器将具备 1 个 PPE 微处理器核心与 8 个 SPE 协同处理器，由 2.5 亿晶体管所构成，PS3 则预定采用时脉 3.2GHz 的版本，并保留1 个 SPE 作为备援，实际可用的 SPE 为 7 个。

本次的 Cell 效能测试报告，是首个较为广泛且全面性的测试，比起先前的理论规格数据与个别单项的测试来说，更能展现出 Cell 微处理器实际运算效能的表现。测试中的Cell 是以 3.2GHz 的运作时脉为基准，部分项目最多以 8 个 SPE 进行协同运算来测试，部分则以单一 SPE 进行测试。

根据报告的资料，在进行 Cell 内部 8 个 SPE 微处理器核心分为 4 对进行两两资料互传时，用来连接内部各处理单元的 EIB 总线，可提供 78～197GBps的持续传输频宽，约为理论频宽 204.8GBps 的 38 %～96 %，是 PS2 微处理器 EE 内部总线理论频宽(2.4GBps)的 32～82 倍之多。

报告中并针对 Cell 进行了高效能计算、图形处理、加解密计算与影像译码等测试，并将测试结果与各种近似规格的泛用微处理器，如 Pentium4、PowerPCG5 等进行比较。在高效能计算部分，当执行矩阵乘法与 LINEPACK 时，于单精度浮点数运算下可得到 6～8 倍的效能，倍精确度下则为 1.3 倍。

在图形处理方面，当执行 TRE 计算时，可得到 30 倍的效能，执行 3D 图形处理典型的几何转换与光影计算时，单一 SPE 即可得到 1.7 倍的效能;在加解密计算部分，当执行AES、TDES、DES 与 SHA-1 等加解密计算时，单一 SPE 就能得到 1.1～2.3 倍的效能;在视讯译码部分，当执行 18Mbps HDTV 分辨率的MPEG-2 串流译码时，单一 SPE 即可达成 77fps 的效能，约为同时脉泛用微处理器的 0.9 倍，

在本次测试报告中的各种效能测试项目上，Cell 都展现出优异的效能表现，显示其于高效能计算、图形处理、加解密计算与影像译码等运算需求领域的优势，将可提供未来 PS3 在多媒体影音与游戏数字娱乐领域所需的物理仿真、3D绘图、音效处理、图形辨识、加解密、视讯译码等运算需求。