東芝半導體公司披露繼承Cell設計構思的處理器真面目

東芝半導體公司披露繼承Cell設計構思的處理器真面目
針對個人電腦動畫及辨識用途開發的處理引擎

圖1:封裝後的SpursEngine (左邊為100日圓銅幣)
按照設計規格65nm的CMOS技術製造

　東芝半導體公司於2007年9月20日首次披露繼承PLAYSTATION 3（PS3）所採用的高性能處理器Cell Broadband Engine（簡稱Cell/B.E.)的媒體串流處理器SpursEngine之技術概要（圖1）。該公司目前雖然早已公佈著手開發繼承Cell DNA的產品， 但這次是首次展示此產品的技術內容。這回開發成功的SpursEngine是一個主要針對個人電腦需求而設計的動畫及辨識處理引擎，鎖定與Intel系列處理器或顯示處理器等系統共同使用。

　該引擎與Cell/B.E.之間有4大差異點（圖2）：第一點是Cell所內建的8顆協同處理器（SPE， Synergistic Processor Element）減少到4顆；第二點是動畫處理功能，整合了支援Full HD （High Definition）的MPEG-2和MPEG-4/AVC（H.264）編碼/解碼器，減少SPE數量換來低耗電量的效果；第三點是不採用Cell/B.E.所內建的主處理單元（PPE, Power PC Element）， 因此，以個人電腦來為例，將SpursEngine當作Intel系列處理器的輔助處理器,使整個系統結構更簡潔，也可以讓晶片小型化以及降低耗電量。

圖2:Cell/B.E.和SpursEngine的電路圖

Cell/B.E.所內建的SPE有8顆，SpursEngine為4顆，減少的功能由整合支援Full HD（high definition）動畫處理用的MPEG-2和MPEG-4/AVC（H.264）的編解碼器來補充

　第四點是外部I/O的變更：Cell/B.E.與晶片之間的介面採用Rambus公司的FlexIO。雖然FlexIO介面提共資料傳送速率高達每秒6.4G bit，但是個人電腦晶片組的北橋或南橋廣泛使用PCI Express (4G bit/1 lane)，因此主要是針對個人電腦而設計的SpursEngine也採用了PCI Express。

　除了上述4點之外，SpursEngine另有一些特徵，例如SpursEngine備用XDR介面，可以連接高速XDR DRAM。SpursEngine和XDR DRAM之間的最大資料傳送速率是每秒12.8GB。製程則採用了65nm設計規格的CMOS技術，因考慮降低成本，並沒使用Cell/B.E.的SOI技術。

　這次試產的晶片，將工作頻率壓低到Cell Broadband Engine一半的1.5GHz，所以耗電只有10瓦多。東芝半導體公司預估在2008年上半年開始出貨SpursEngine樣品，也在System LSI製造據點的大分工廠(大分縣大分市)進行量產，該公司在幕張國際展示中心舉辦的CEATEC Japan 2007(10月2日∼6日）展覽期間中，將公開展示SpursEngine技術。