Cell Broadband Engine

PPEは、POWERアーキテクチャーを採用したプロセッサーコアである。

命令セットはPowerPC G5(PowerPC 970)相当であるが、2スレッドSMT機能を持つ。

1次キャッシュは命令・データで各32Kiバイト、2次キャッシュは512Kiバイトがオンダイで搭載される。

ベクトル演算ユニットのAltiVecとVMX(128ビットSIMD命令用コプロセッサー)も搭載されてはいるが、PowerPCアーキテクチャーとして実装されているに過ぎず、これ単体では浮動小数点演算性能は低い。Cellにおいては浮動小数点演算はSPEにて行なわれ、PPEはそれらの管理をすることになる。

SIMD構造のプロセッサーであり、浮動小数点演算を主に行なうが、整数演算も可能である。命令は32ビットの固定長である。

128本の128ビット長レジスターファイルを持つSPUに、256Kiバイトのローカルストア(LS)を合わせたものをSPEという。CELLには、規格上は1つ以上、通常は8つのSPEが搭載されているが、SPEはモジュラー構造を採用しているために、増減によって浮動小数点演算能力の調整が可能である。

128ビットなので、倍精度浮動小数点演算(64ビット)なら2スロット、単精度浮動小数点演算または32ビット整数演算なら4スロット、16ビット整数演算なら8スロットを同時演算可能である。

なお、PLAYSTATION 3では8つのSPEのうち7つしか使用しない。これは製造が難しいCELLの歩留まりを上げるためで、一つ故障していても製品として出荷可能にするためである。

プロセッサーコアと各SPUは、内部バスであるEIBに接続されている。

EIBは環状になったバスであり、左回り、右回りそれぞれ2本ずつある。データは64ビットのタグと128ビットのデータからなる192ビットのパケットで送られ、バス内を循環する。速度は、最大で96バイト/1クロックである。

パケットのタグに宛先を付けてEIBに流すことになるが、その構造上、通信に伴う遅延が常に発生する。しかし直結ではなく敢えてリングバスにしたのは、SPEの増減など、CELLのバリエーション化を想定したためと考えられる。

Rambus社の「XDR DRAM」デュアルチャンネル接続に対応するメモリーコントローラーである。

周辺デバイスと接続するためのバスコントローラーで、FlexIOと呼ばれるインターフェイスを提供する。バス幅は96ビットで、96ビットを8ビット単位で上下任意に設定できる。

PLAYSTATION 3では、このバスにGPUを接続する。

その他、CELLを複数用いたSMPシステムを構成する場合、このバス経由で接続することが可能と考えられる。