Die Sony PlayStation 3, die in diesen Tagen ihre Deutschland-Premiere feiert, ist ein wahres Rechenmonster. Ausgestattet mit dem von IBM entwickelten Cell-Prozessor ist die PS3 jedem noch so flotten x86-PC bei der schieren Rechenleistung weit überlegen. In der bei der PlayStation 3 verwendeten Variante mit 3,2 GHz Takt, 7 aktiven Synergistic Processing Elements (SPE) und einem PowerPC Processing Element (PPE) liegt die Peak-Performance bei über 200 GFLOPS (Single Precision) bzw. 15 GFLOPS (Double Precision).
Bereits im letzten Jahr veröffentlichten die Entwickler der Distributed Computing Software Folding@Home, wo auch Planet 3DNow! mit einem Team vertreten ist, eine Übersichtsseite, auf der die Absicht kund getan wurde, für die PlayStation 3 einen F@H-Client zu programmieren. Folding@Home untersucht die sogenannte Proteinfaltung. Fehlfaltungen können eine Vielzahl von Krankheiten auslösen. Um diese besser behandeln zu können, ist ein genaues Verständnis der komplexen bei der Proteinfaltung ablaufenden Prozesse nötig. Da ein Supercomputer zu teuer wäre, bedient das Projekt sich des bewährten Konzepts des Verteilten Rechnens. Jeder, der über einen Internetanschluss verfügt, kann die überschüssige Rechenkapazität seines Computers dem Projekt zur Verfügung stellen. Alle Rechner zusammen bilden eine Art Super-Computer, welcher derzeit ca. 235 TFLOPS erreicht und damit Platz 2 der aktuellen Top500-Liste der schnellsten Computer belegen würde.
Um den weiter steigenden Bedarf an Rechenkapazität zu decken, ging das Folding@Home-Projekt schon im vergangenen Oktober einen ungewöhnlichen Weg: Damals wurde ein Client für ATI-Grafikkarten veröffentlicht. Im selben Monat erblickte auch ein Client das Licht der Welt, welcher mehrere Prozessoren gleichzeitig nutzen kann, also SMP-fähig ist. Diese Clients sowie der PS3-Client sind Teil der Petaflop-Initiative, welche zum Ziel hat, mit nur ca. 200.000 Projektteilnehmern eine Rechenleistung von 1-10 PFLOPS zu erreichen.
Heute nun hat Sony eine Presseerklärung veröffentlicht, in der die Zusammenarbeit zwischen Sony und der Stanford University im Bezug auf Folding@Home bekannt gegeben wurde. Dabei soll sich der PS3-Client ein wenig von den bei PCs üblichen Clients unterscheiden und dem Anwender ein Mindestmaß an Interaktivität ermöglichen, um zum Beispiel das Protein, das gerade gefaltet wird, grafisch zu betrachten. Zusätzlich hat Sony ein Fact Sheet veröffentlicht, das dem geneigten PS3-User verdeutlichen soll was F@H ist und wieso die PS3 besonders gut dafür geeignet ist. Hier ein Auszug:
· A network of roughly 10,000 PS3s can accomplish the same amount of work as the current network or 200,000 PCs in the FAH program. · The PS3 graphics chip allows for users to actually watch the protein folding that their particular PS3 is simulating on screen with vivid imagery and color. · PS3 users are able to rotate the protein strand and zoom in and out through the use of the SIXAXIS™ wireless controller. · PS3 users can view a “live” map of the world that identifies the specific locations where fellow PS3 users are connected to the FAH program. · The PS3 FAH program will be available to users by the end of March, 2007.
Diese unglaubliche Rechenleistung (zumindests bei Single Precision Berechnungen) erreicht die PS3 aufgrund der Architektur des Cell-Prozessors. Er ist ein 64-Bit-PowerPC-Prozessor, der Pipeline-Architektur, Simultaneous Multithreading und Multicore-Architektur vereint, um ein besonders hohes Maß an Parallelisierung zu erreichen. Jedes SPE besteht aus einer Recheneinheit (ALU) mit vierfach SIMD, bezeichnet als Synergistic Processing Unit (SPU). Sie verfügt über 128 Register, die jeweils 128 bit groß sind. Zum SPE gehört weiterhin ein Memory Flow Controller (MFC), der DMA-Übertragungen zum Hauptspeicher oder zu anderen SPEs steuert, sowie ein eigener lokaler Speicher von 256 KByte. Die einzelnen Prozessorkerne sind über einen Element Interface Bus (EIB) mit 96 Byte pro CPU-Takt gekoppelt. Sowohl das PPE, als auch die SPEs können pro CPU-Takt mit 8 Byte auf den EIB zugreifen. Der EIB ist dabei als Ringbus (4x128-Bit) realisiert und wird mit halbem CPU-Takt getaktet. Zugriff auf den Hauptspeicher erfolgt über einen Memory Interface Controller (MIC).
Voraussichtlich Ende März, also pünktlich zum voraussichtlichen Verkaufsstart in Europa, wird ein Software-Update für die PlayStation 3 erscheinen, das Folding@Home in das Menü der Konsole integriert. Wer nicht so lange warten, sondern sofort der Wissenschaft helfen möchte, kann mit seinem Rechner dem Planet 3DNow! Folding@Home-Team beitreten. Eine Anleitung dazu findet sich in unserem Folding-Forum.
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