Detaily popísané v tomto dokumente, zahŕňajú nový prístup k softvérovému renderingu pomocou 3-D pipeline, mnoho-jadrový (množstvo procesorov v jednom produkte) programovací model a výkonnostnú analýzu pre viaceré aplikácie.
Prvý produkt postavený na Larrabee architektúre bude zameraný na grafiku v osobných počítačoch a je očakávaný v rokoch 2009 alebo 2010. Larrabee bude prvá priemyselná viac-jadrová x86 architektúra Intel, čo znamená, že bude založená na celom poli procesorov. Jednotlivé procesory sú podobné Intel procesorom, ktoré poháňajú okrem iného aj samotný internet a laptopy, osobné počítače a servery, ktoré sú k nim pripojené.
Očakáva sa, že Larrabee odštartuje snahu celého priemyslu na vytvorenie a optimalizovanie softvéru pre množstvo, stovky a tisíce jadier, ktoré budú v budúcnosti poháňať počítače. Intel už teraz disponuje niekoľkými internými skupinami, projektmi a softvérovo orientovanými plánmi na urýchlenie prechodu, no tento biliónový výskumný program je jednou z najväčších investícií spoločnosti Intel do výskumu, zahŕňajúc spoluprácu s viac ako 400 univerzitami, DARPA a spoločnosťami ako napríklad Microsoft či HP, na usmernení priemyslu týmto smerom.
S odstupom času dôslednosť Intel architektúry ako aj vývojárskej voľnosti, ktorá vyplynula z architektúry Larrabee prinesie veľké inovácie v mnohých oblastiach a trhových segmentoch. Napríklad, kým sa súčasné hry stávajú stále viac a viac realistickejšími, deje sa tak v medziach pevnej a ohraničenej štruktúry. Priamou spoluprácou s niektorými svetovými 3-D grafickými expertmi, dá Larrabee vývojárom hier a API (Application Programming Interface) čisté plátno na ktorom môžu inovovať ako nikdy pred tým.
Prvá produktová implementácia architektúry Larrabee bude zameraná na diskrétne grafické aplikácie, podporu DirectX a OpenGL a existujúce hry a programy. Neskôr, široké potenciálne spektrum paralelných aplikácií vrátane vedeckého a technického softvéru bude schopné profitovať z implementovaného programovacieho modelu C/C++ Larrabee.
Ďalšie detaily o architektúre Larrabee popísane v dokumente:
-
Architektúra Larrabee má pipeline odvodenú z dvoj-jadrového procesora Intel Pentium®, ktorý používa pipeline s krátkym vykonávaním a plne koherentnou štruktúrou vyrovnávacej pamäte. Architektúra Larrabee ponúka podstatne moderné vylepšenia, ako napríklad jednotku spracovania širokých vektorov (VPU), viac-vláknové spracovanie, 64-bitové rozšírenie a sofistikovaný pre-fetching. To umožní podstatný nárast dostupného počítačového výkonu v kombinácii s povedomým a ľahkým programovaním architektúry Intel
-
Larrabee taktiež obsahuje výber niekoľkých fixných funkčných logických blokov pre podporu grafiky a ďalších aplikácií. Tieto jednotky sú starostlivo vyberané s ohľadom vyváženia silného výkonu na jeden watt, súčasne prispievajúc ku flexibilite a programovateľnosti architektúry
-
Koherentná vyrovnávacia pamäť druhej úrovne priamo v jadre umožňuje efektívnu vnútro-procesorovú komunikáciu a rýchly prístup procesorových jadier k širokopásmovým dátam, ktoré uľahčia písanie aplikácii
-
Programovacie modely Larrabee natívne podporujú množstvo vysoko paralelných aplikácií, vrátane tých, ktoré používajú nepravidelné dátové štruktúry. To umožňuje vývoj grafických API, rýchlu inováciu nových grafických algoritmov a ozajstné výpočtové jednotky pre všeobecné využitie na grafickom procesore so zabudovaným počítačovým vývojárskym náradím.
-
Larrabee obsahuje plánovanie úloh, ktoré má kompletne na starosti softvér a nie jednotka s fixnou logikou. V dôsledku toho renderovacie pipelines ako aj ostatný komplexný softvér môže prispôsobiť svoje plánovanie zdrojov na základe jednotlivých výpočtových nárokov.
-
Larrabee architektúra podporuje 4 spracúvajúce vlákna na jadro s oddelenou registračnou sadou pre každé vlákno. To umožní používanie jednoducho efektívnych pipeline s poradím (in-order pipeline) a zároveň si ponecháva množstvo skrytých výhod komplexných pipeline so zmiešaným poradím spracúvania (out-of-order pipelines) počas behu super-paralelných aplikácií.
-
Architektúra Larrabee používa 1024 bitovú, obojsmernú prstencovú sieť (512 bitov v každom smere) umožňujúcu komunikovať agentom medzi sebou s veľmi nízkym oneskorením vyúsťujúcej tak do super-rýchlej komunikácie medzi jadrami.
-
Larrabee architektúra plne podporuje IEEE štandardy pre jednoduchú a dvojitú presnosť výpočtu plávajúcej čiarky. Podpora týchto štandardov je nevyhnutná pre množstvo rôznych úloh, akými sú napríklad finančné aplikácie.
Referenčné zdroje dokumentu: Seiler, L., Carmean D., Sprangle, E., Forsyth, T., Abrash, M., Dubey, P., Junkins, S., Lake, A., Sugerman, J., Cavin, R., Espasa, R., Grochowski, E., Juan, T., Hanrahan, P., 2008. "Larrabee: A Many-Core x86 Architecture for Visual Computing," ACM Transactions on Graphics, 27, 3, 2008.
Dokument je prístupný na web stránke: http://doi.acm.org/10.1145/1360612.1360617.
