Cell Broadband Engine
読み：セル-ブロードバンド-エンジン
外語：Cell Broadband Engine

　PLAYSTATION 3で採用されたCPU。IBM、SCE、東芝が共同で開発し、第一世代Cellとして発表された。チップ上には「CELL/B.E. CELL BROADBAND ENGINETM」と刻印されている。
目次
概要
　64ビットのRISCである。64ビットPOWERベースのプロセッサーコア(PPE)に、8個の演算機(SPE)を搭載するマルチコア・アーキテクチャーのプロセッサーである。
　マルチコアだが、中心となる汎用プロセッサーと、8個の演算専用プロセッサーを持つ、異種混在構造を特徴としている。
　プロセッサー内部は、次の要素で構成されている。
　性能優先で従来にはない特殊な設計となったCPUであるが、それ故にプログラマーが付いてこられないという問題を生んでしまった。
特徴
PPE (Power Processor Element)
　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。
SPE (Synergistic Processor Elements)
　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。
EIB (Element Interconnect Bus)
　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。
MIC (Memory Interface Controller)
　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。
BIC (Bus Interface Controller)
　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。
性能
　当初の製品は、90nmのSOIプロセスで製造され、電源電圧は1.3V、動作速度は4.60GHzだが、PLAYSTATION 3では熱設計と消費電力の制約から3.2GHzで使用された。
　浮動小数点演算性能は公称218GFLOPSである。参考までに、PlayStation2のCPUのEmotion Engineは、2系統のベクトル演算ユニットの合計ピーク時で6.2GFLOPSである。
　コア内部には、2次キャッシュとSPUのローカルストアを合計し、合計で2.5Miバイトのメモリーがオンチップで搭載されている。
利用例
　高性能なプロセッサーではあるが、それほど多くは利用されていない。
　PLAYSTATION 3以外では唯一の民生用途とも言えたCELL REGZAも、全く異なるアーキテクチャーのCEVO Engineへの移行が発表されており、Cell Broadband EngineはPLAYSTATION 3以外で本格的に羽ばたくことはなかった。
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