Larrabee: la GPU del futuro

En su presentación al público Intel ha mostrado las posibilidades de la tecnología Larrabee aplicadas al mundo de las tarjetas de vídeo y nos ha dejado un boceto de cómo ve esta empresa el futuro tecnológico los procesadores gráficos.

Resulta muy interesante la visión que tiene una empresa como Intel, observadora de la evolución de los microprocesadores desde sus inicios, del mundo de las tarjetas gráficas. Una de las observaciones más notables es la de la convergencia de las CPU, los procesadores que permiten que funcione nuestro ordenador, y las GPU, unas invitadas relativamente recientes que se ocupan de los procesos gráficos y de la gran cantidad de calculo asociada, sobre todo en los últimos tiempos con las aplicaciones y juegos en 3D y los contenidos multimedia.

Según hemos podido extraer de la presentación que Larry Seiler ha expuesto ayer en la feria SIGGRAPH, Intel apuesta por el encuentro de GPU y CPU en un futuro cercano encarnado en la tecnología Larrabee. La CPU evoluciona hacia una tecnología más eficiente desde el punto de vista energético y capaz de manejar una gran cantidad de flujo de datos. Al mismo tiempo, los procesadores gráficos parecen evolucionar a la realización de una mayor cantidad de tareas (descompresión de vídeo, cálculos matemáticos…) y busca proporcionar gráficos de mayor calidad y una mayor eficiencia a través del procesamiento paralelo de tareas. Hay que tener en cuenta que las tarjetas gráficas, para mostrar una imagen tridimensional, tienen que lidiar con cálculos de luz, texturas, correcciones de defectos de todo tipo y todo ello de forma simultánea y a toda velocidad, para quemar el mayor número posible de imágenes por segundo.

 Según Intel ambos caminos, el de las GPU y las CPU llevan a una estructura de muchos núcleos de alto rendimiento y una arquitectura totalmente programable. Las características principales, precisamente, de su tecnología Larrabee.

Los varios núcleos de Larrabee se comunicarán entre ellos a través de un bus de datos bidiraccional de 512 bits en forma de anillo que permitirá un acceso rápido a memoria y a la librería de funciones fijas. El caché de segundo nivel estará compartimentado para cada núcleo, permitiendo replicación y compartición de datos. En suma, se trata de una arquitectura que permite sacar el máximo partido al procesamiento paralelo de los núcleos sin que éste se vea ralentizado por el acceso a memoria o a las instrucciones. En el diagrama de bloques puede verse la estructura del Larrabee.

La estructura del Larrabee le permite obtener una serie de ventajas importantes sobre los diseños tradicionales de procesadores gráficos, sobre todo en lo que respecta a la flexibilidad, a la capacidad de respuesta frente a distintas cargas de trabajo, y al procesamiento paralelo de las tareas gráficas como la descompresión de texturas. Los estudios de Intel con respecto a la carga de trabajo que requieren determinados juegos en 3D para cada tarea (Alpha blend, Pixel Shade, análisis de profundidad…) revela que un tratamiento más flexible de las tareas, la capacidad de repartir la carga de trabajo según las necesidades de la aplicación, puede redundar en una eficiencia y velocidad de proceso mucho mayor. Es aquí donde interviene la multiplicidad de núcleos del Larrabee y donde no puede llegar la estructura rígida de las GPU tradicionales.

Larrabee permite además reducir el ancho de banda de datos necesario para los render en tres dimensiones. Gracias a su estructura flexible y el tratamiento pixel a pixel de una sola pasada hace posible reducir la cantidad de datos que se tienen que manejar por cada fotograma.

La escalabilidad de esta tecnología hace que puedan estar disponibles distintos números de núcleos según la necesidad del juego o aplicación.

Sin duda una tecnología revolucionaria que verá sus primeros pasos en el mundo de las tarjetas gráficas, pero que pronto veremos en acción con otras aplicaciones.