Mit multiplen x86-Cores gegen ATI und NVIDIA

IDF 2009: Grafikkarte Larrabee erstmals demonstriert

23.09.2009
Intel zeigt auf dem Intel Developer Forum erstmals öffentlich seine künftige Highend-Grafikkarte „Larrabee“ für Desktop-PCs im Einsatz. Larrabee setzt auf eine Multi-Core-x86-Technologie und soll 2010 auf den Markt kommen.

Intels Sean Malony, Executive Vice President and General Manager of the Intel Architecture Group, führte während seiner Keynote den Betrieb der Grafikkarte Larrabee vor. Die Highend-Grafikkarte nahm in einem PC mit X58-Chipsatz und dem in der ersten Jahreshälfte 2010 erwarteten 6-Core-Prozessor Gulftown Platz.

Wie Malony bekannt gibt, eignet sich Larrabee durch seine flexibel ausgelegte Programmierfähigkeit neben 3D-Spielen auch für Rendering oder Raytracing. Gezeigt wurde der Betrieb von Larrabee mit dem Spiel „Quake Wars: Enemy Territory“. Die Darstellung erfolgte durch ein in Echtzeit durchgeführtes Raytracing – allerdings ruckelte das Bild sichtbar etwas. So wurden auch keine Performance-Angaben zu Larrabee gemacht.

Larrabee Update: Entwicklersysteme werden laut Intel bereits verschickt. Im Jahr 2010 sollen dann die ersten Grafikkarten auf den Markt kommen – vermutlich in der zweiten Jahreshälfte.

Laut Sean Malony ist Larrabee zunächst für diskrete Grafikkarten vorgesehen. Im Laufe des Jahres 2010 soll es erste Produkte geben. Intels Angaben zufolge haben Entwickler der großen OEMs bereits erste Samples von Larrabee bekommen. Laut Malony wird Larrabee eventuell künftig auch in die eigenen Prozessoren integriert.

Quake-Raytracing: In der ersten öffentlichen Demonstration von Larrabee wurde ein Realtime-Raytracing von Quake Wars: Enemy Territory vorgeführt.

Larrabee ist Intels erste x86-Many-Core-Architektur. Erste Produkte werden vermutlich aus 24 oder 32 Kernen bestehen – mit Angaben hat sich Sean Malony noch bedeckt gehalten. Intel setzt bei Larrabee nicht auf Derivate seiner aktuellen Core-Prozessoren, sondern auf den alten Pentium. Der damalige 2-fach superskalare Pentium nutzt eine sehr kurze Pipeline bietet für die Grafikberechnungen des Larrabee die ideale Grundlage. Allerdings modifiziert Intel den Pentium-Kern erheblich. So erhält der damalige 32-Bit-Prozessor eine 64-Bit-Erweiterung und Unterstützung von Multi-Threading. Damit verarbeitet ein Larrabee-Kern vier Threads gleichzeitig, mit jeweils einem eigenen Register-Set pro Thread. Dadurch ist laut Intel eine einfache und effiziente In-Order-Pipeline möglich - und spart sich somit einen aufwendigen Befehlssortiermechanismus.

Ring-Bus verbindet die Kerne

Intel spendiert jedem Pentium-basierenden Larrabee-Core neben einer Scalar Unit eine breite Vektor-Recheneinheit VPU. Diese beherrscht 16 32-Bit-Operationen pro Taktzyklus. Damit besitzt die VPU eine Breite von 512 Bit. Ein dedizierter L1-Daten- und –Befehls-Cache steht jedem Larrabee-Kern zur Verfügung. Die VPU kann somit sehr schnell aus dem L1-Cache Daten lesen. Unter anderem unterstützt die VPU die Befehle Int32, Float32, Float64 sowie einen Fused multiply add mit drei Argumenten.

Bildergalerie: Larrabee
Intel Larrabee - Neuer Ansatz für High-End-Grafik
Die Many-Core-Architektur von Larrabee basiert auf x86-Pentium-Kernen. Alle Cores sind über einen Ringbus verbunden, über den sie auf den L2-Cache zugreifen
Bandbreite bei Spielen
Skalierung der Performance von Larrabee beim Software Rendering

Über einen 1024 Bit breiten bidirektionalen Wide-Ring-Bus sind die Cores von Larrabee verbunden und können auf einen gemeinsamen L2-Cache zurückgreifen. Dieser Cache ist partitioniert, so dass jeder Core einen dedizierten 256 KByte fassenden L2-Cache sein Eigen nennen darf. Jeder Kern kann aber auch auf den L2-Cache der anderen Cores zurückgreifen.

Larrabee-Grafikkarten werden DirectX und OpenGL unterstützen. Laut Intel funktionieren somit existierende Spiele und Anwendungen mit Larrabee. Entsprechende Demos mit Anwendungen führte Intel auf dem Intel Developer Forum jedoch noch nicht vor. Der Many-Core-Prozessor unterstützt laut Intel außerdem ein natives C/C++ Programmiermodell. Damit soll Larrabee ideal für wissenschaftliche Berechnung und Simulations-Software geeignet sein. Außerdem beherrscht Larrabee laut Intel die IEEE-Standards für Fließkommaberechnungen mit einfacher und doppelter Präzision. Damit erfülle der Many-Core-Prozessor auch die Voraussetzungen für Anwendungen aus dem Finanzbereich. (cvi)