Intel svela Larrabee, l'architettura multicore del futuro

Larrabee sarà la prima architettura x86 many-core di Intel.



[ZEUS News - www.zeusnews.it - 06-08-2008]

Nel corso della conferenza di settore SigGraph 2008, che si terrà a Los Angeles il 12 agosto, Intel presenterà le caratteristiche e le funzionalità del blueprint "many-core" il cui nome in codice è Larrabee .

I dettagli che verranno svelati al SigGraph comprendono un nuovo approccio alla pipeline 3D di rendering software, un modello di programmazione "many-core" (ovvero basato su una gamma di molti processori) e le analisi delle prestazioni per diverse applicazioni.

Il primo prodotto basato su Larrabee sarà destinato al mercato della grafica per Pc ed è atteso nel 2009 o 2010. Larrabee sarà la prima architettura Intel x86 many-core disponibile nel settore. I singoli processori sono simili a quelli realizzati da Intel per i notebook, Pc e server che accedono a Internet.

Larrabee dovrebbe spingere il settore allo sviluppo e all'ottimizzazione di software per le decine, centinaia e migliaia di core su cui saranno basati i futuri computer. Intel ha dedicato numerosi team interni e ha avviato diversi progetti e iniziative legati al software per velocizzare la transizione, ma il programma di ricerca su scala tera è stato il più grande investimento nel campo della ricerca tecnologica, e ha coinvolto più di 400 università, la Darpa e aziende come Microsoft e HP per spingere il settore in questa direzione.

Nel corso del tempo, l'architettura Larrabee porterà a una forte innovazione in molti campi. Ad esempio, anche se gli attuali videogame diventano sempre più realistici, sono limitati da un framework rigido e restrittivo. Tramite una collaborazione diretta con alcuni dei principali esperti mondiali di grafica 3D, Larrabee offrirà agli sviluppatori di videogame e API (Application Programming Interface) una sorta di "canovaccio bianco" su cui creare innovazioni senza precedenti.

Le prime implementazioni di prodotto dell'architettura Larrabee saranno destinate ad applicazioni di grafica non integrata, al supporto per DirectX e OpenGL e all'esecuzione di videogame e programmi già esistenti. Inoltre, una gamma potenzialmente ampia di applicazioni altamente parallele, tra cui il software scientifico e tecnico, trarranno vantaggio dal modello di programmazione C/C++ nativo di Larrabee.


Dettagli tecnici

L'architettura Larrabee include una pipeline che deriva dal processore Pentium dual-issue, che utilizza una pipeline di esecuzione più breve con una struttura della cache perfettamente coerente. L'architettura Larrabee rende disponibili miglioramenti significativi, ad esempio un'unità Vpu (Vector Processing Unit) ampia, multi-threading, estensioni a 64 bit e pre-fetching sofisticato. In questo modo sarà possibile ottenere un aumento sostanziale della potenza di calcolo disponibile.

Larrabee include inoltre alcuni blocchi di logica a funzione fissa per supportare la grafica e altre applicazioni. Queste unità vengono scelte con attenzione per bilanciare un rapporto prestazioni/watt elevato, anche se contribuiscono alla flessibilità e alla programmabilità dell'architettura.  

Una cache coerente di secondo livello rende possibile una comunicazione inter-processore efficiente, oltre a dati locali ad ampia larghezza di banda accessibili dai core della Cpu, semplificando la scrittura di programmi software.

Il modello di programmazione nativo di Larrabee supporta un'ampia varietà di applicazioni altamente parallele, incluse quelle che utilizzano strutture di dati irregolari. Questo favorisce lo sviluppo di Api di grafica, la rapida innovazione di nuovi algoritmi grafici e un'elaborazione multifunzionale sul processore grafico con strumenti di sviluppo software per Pc consolidati.

Larrabee prevede la pianificazione di attività eseguita interamente con il software, anziché nella logica a funzione fissa. Pertanto, il rendering delle pipeline e di altri sistemi software complessi può regolare la pianificazione delle relative risorse in base alle specifiche richieste di elaborazione di ogni carico di lavoro.

L'architettura Larrabee supporta quattro thread di esecuzione per ogni core, con set di registri separati per thread. In questo modo è possibile utilizzare una semplice ed efficiente pipeline sequenziale, ma conservare molti dei vantaggi in termini di latenza delle pipeline non sequenziali più complesse durante l'esecuzione di applicazioni altamente parallele.

L'architettura Larrabee si basa su una ring network bidirezionale da 1024 bit (ossia 512 bit in ogni direzione) per consentire le comunicazioni tra agenti a bassa latenza, con una conseguente comunicazione  estremamente veloce tra core.

L'architettura Larrabee infine supporta pienamente gli standard IEEE per l'aritmetica a virgola mobile a singola e doppia precisione. Il supporto per questi standard è un prerequisito per molti tipi di attività, tra cui le applicazioni finanziarie.

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