Larrabee (Intel Larrabee) — кодовое обозначение проекта по разработке новой архитектуры Many Integrated Core (MIC) для микропроцессоров американской компании Intel. Изначально данные чипы создавались как новое, ранее не встречавшееся решение, которое заменит собой линейку графических процессоров Intel GMA. Чип Intel Larrabee проектировался как сочетание центрального и графического процессоров, наподобие AMD Fusion. Предполагалось, что видеокарты, основанные на чипах Larrabee, будут конкурировать с решениями nVidia GeForce и AMD Radeon. Также предполагалось, что чипы Larrabee будут конкурировать на рынках GPGPU и высокопроизводительных вычислений.
Первоначально компания Intel планировала получить инженерные образцы чипов Larrabee в конце 2008 года, а первые продукты на базе этого чипа предположительно должны были выйти в конце 2009 или начале 2010 года[1][2]. Однако дата выпуска продукта была перенесена на неопределённый срок[3].
В июне 2011 года стало известно, что направление проекта Larrabee было изменено — все наработки и технологии данного проекта компания Intel использовала в разрабатываемой новой архитектуре Many Integrated Core (MIC). Микропроцессоры на основе архитектуры MIC получат более 50 микро-ядер x86 и начнут производится в 2012 году с соблюдением 22-нм техпроцесса. Эти микропроцессоры не могут быть использованы в качестве центрального процессора, но из нескольких чипов этой архитектуры будут строиться вычислительные ускорители в виде отдельной карты расширения и конкурировать на рынках GPGPU и высокопроизводительных вычислений с решениями типа Nvidia Tesla и AMD FireStream[4].
Содержание |
Технология Larrabee основывается на архитектуре x86 и включает в себя ядра от Intel Pentium, в которые добавлена поддержка 64-битных команд и многопоточности. Компания планирует оснастить каждое ядро 256 КБ кэш-памяти, чей общий размер будет зависеть от количества ядер. Согласно презентации компании, которая была проведена в Сан-Франциско, число ядер в будущих процессорах будет варьироваться в пределах от 8 до 48 штук.
Larrabee — сочетание центрального и графического процессора. Официальные представители компании уже заявили, что первый процессор серии Larrabee будет рассчитан на пользователей персональных компьютеров. Это означает, что новые процессоры появятся в игровых компьютерах, и в первую очередь составят сильную конкуренцию графическим платам от компаний AMD и NVIDIA.
Суть предложенной компанией Intel схемы заключается в том, что графический процессор не исполняет роль центрального процессора (при помощи специальных языков), а центральный процессор выполняет задачи графического без каких-либо дополнительных средств и языков, в отличие от аналогичных решений компании Nvidia, и ее серии высокопроизводительных видеокарт Tesla.
Intel Larrabee может рассматриваться как гибрид между многоядерными центральными процессорами (англ. CPU) и графическими процессорами (англ. GPU), так как имеет отличительные особенности от обеих архитектур. Иерархия его когерентного кэша и совместимость с x86-микроархитектурой делают его похожим на CPU, в то время, как широкий набор векторных SIMD блоков и блоков текстурной выборки делают его похожим на GPU.
Как и графический процессор, Larrabee будет поддерживать рендеринг трёхмерной графики с помощью классической технологии растеризации в играх с использованием Direct3D и OpenGL. Вместе с тем Larrabee будет подходить для вычислений по концепции GPGPU или для задач по потоковой обработке данных[2]. К примеру, Larrabee сможет исполнять трассировку лучей или физические вычисления,[5] как в реальном времени (например, для компьютерных игр), так и в офф-лайне (например, для научных исследований как часть суперкомпьютера).[6]
DreamWorks Animation установила партнёрство с Intel и планирует использовать Larrabee в создании кинофильмов. Генеральный директор DreamWorks Animation Джэффри Кэтзенберг (англ. Jeffrey Katzenberg) заявил, что: «мы далеко продвинулись в модернизации наших программ, чтобы действительно воспользоваться преимуществами Larrabee; и с точки зрения оперативности, гибкости и емкости он просто поднимает планку того, что мы можем сделать, не в два или три раза, а в двадцать раз».[7]
Ранние презентации Larrabee подвергались некоторой критике от конкурирующих производителей GPU. На NVISION 08 сотрудник nVidia назвал документ Intel, описывающий Larrabee на SIGGRAPH , «маркетинговым дымом», и процитировал блогера Питера Гласковского (англ. Peter Glaskowsky), который заявил, что архитектура Larrabee похожа на «GPU 2006-го года».[8] На июнь 2009 года утверждалось, что прототипы Larrabee имеют паритет с Nvidia GeForce GTX 285.[9]
Larrabee будет отличаться от многих других современных ему GPU благодаря трём основным отличиям:
Данные особенности делают Larrabee более гибким, чем современные графические процессоры. Документ Intel, представленный на SIGGRAPH 2008[10], описывает некоторые задачи, которые может исполнять Larrabee, но которые затруднительны для исполнения посредством GPU: считывание цели рендеринга (англ. render target read), Order-independent transparency, Irregular Z-buffer и трассировка лучей в реальном времени.
Хотя Larrabee значительно более гибкий, чем текущие GPU, самое новое поколение графических процессоров с поддержкой Direct3D 11 DirectCompute и OpenCL (Radeon R800 и GeForce 300) имеют очень широкие способности в области вычислений общего назначения. Сюда также относится технология CUDA от nVidia.
x86-совместимые процессорные ядра Larrabee будут отличаться от процессорных ядер современных ему микропроцессоров от Intel, таких, как Core 2 Duo или Core i7, следующими особенностями:
Теоретически x86-совместимые процессорные ядра Larrabee будут способны исполнять код существующих компьютерных программ для ПК и даже код операционных систем. Однако видеокарта (плата), на которой будет установлен чип Larrabee, не будет содержать все компоненты ПК-совместимых материнских плат; таким образом, операционные системы и программное обеспечение для ПК не смогут работать на Larrabee без модификаций. Различные версии Larrabee могут быть установленными в процессорные сокеты материнских плат с использованием стандарта Intel QuickPath Interconnect, но Intel пока не огласила свои планы касательно этого.
Идея «Larrabee» состоит в предоставлении массива простых и небольших ядер, что аналогично идее микропроцессора Cell. Кроме того, есть и другие общие особенности, такие, как использование широкополосной кольцевой шины для обеспечения коммуникаций между ядрами. Однако есть множество существенных различий в реализации, которые делают программирование на «Larrabee» проще, чем на «Cell».
Согласно данным, приведённым на презентации Intel от 7 марта 2006 года, Larrabee будет иметь от 8 до 48 ядер. Каждое ядро будет работать на частоте от 1.7Ghz до 2.5Ghz и использовать расширенный набор инструкций X86. Также стало известно, что Larrabee будет доступен на картах с интерфейсом PCI Express 2.0, производство будет вестись по техническому процессу 45-нм или 32 нм, а значения TDP будут равны 300W. Возможно, Larrabee также будет доступен в качестве интегрированного процессора в серверных чипсетах Intel.[13]
Intel обещали показать Larrabee к концу 2008 года. Larrabee мог бы стать первым в мире серийным чипом, произведённым в рамках 32-нанометрового технологического процесса, но производительность Larrabee в настоящее время заметно ниже чипов AMD и Nvidia, поэтому Intel решила перенести анонс на неопределённое время.
Larrabee — не первая дискретная видеокарта Intel. В конце 1990-х, дочерняя компания Intel, Real3D, разрабатывала графические карты на процессоре Intel I740. Однако, в основном рынок графики для Intel заключался во встроенных графических решениях Intel GMA. Низкая цена и энергопотребление сделали GMA идеальным для использования в бюджетных ноутбуках и офисных компьютерах. Эти решения не способны конкурировать с разработками nVidia и AMD на рынке высокопроизводительных графических адаптеров, а на Larrabee возложена именно эта задача.
Технологии цифровых процессоров | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Архитектура |
CISC · EDGE · EPIC · MISC · URISC · RISC · VLIW · ZISC · Фон Неймана · Гарвардская |
||||||||
Параллелизм |
|
||||||||
Реализации | DSP · GPU · SoC · PPU · Векторный процессор · Математический сопроцессор • Микропроцессор · Микроконтроллер | ||||||||
Компоненты | Barrel shifter · FPU · BSB · MMU · TLB · Регистровый файл · control unit · АЛУ • Демультиплексор · Мультиплексор · Микрокод · Тактовая частота • Корпус • Регистры • Кэш (Кэш процессора) | ||||||||
Управление питанием | APM · ACPI · Clock gating · Динамическое изменение частоты • Динамическое изменение напряжения |
Larrabee.