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巨头“心血之作”终失败(四):intel Larrabee图形芯片

本文作者:新月 2012-04-02 21:41
导语:微软成就了基于X86架构的Windows操作系统,Windows则成就了巨头intel。就在数年前,intel GMA集显还占据着图形芯片市场的半壁江山,但是3D游戏能力羸弱,独显市场基本被Nvidia和AMD2家公司瓜分。随着GPU浮点运算能力暴涨和并行计算的突出优势,GPU的重要性与日俱增。CUDA的诞生让G

微软成就了基于X86架构的Windows操作系统,Windows则成就了巨头intel。就在数年前,intel GMA集显还占据着图形芯片市场的半壁江山,但是3D游戏能力羸弱,独显市场基本被Nvidia和AMD2家公司瓜分。随着GPU浮点运算能力暴涨和并行计算的突出优势,GPU的重要性与日俱增。CUDA的诞生让GPU的可编程性和应用范围大幅扩展,已往只是理论上的计算潜力将逐渐变为现实。通用计算GPGPU概念的推出,更是直接威胁到CPU的生存。人们大谈异构计算的美好图景,而传统上的单一CPU是没有前途的。

另外一边,移动终端的兴起,后PC时代的到来,让人们质疑传统PC的未来。在传统PC中,CPU的地位无可匹敌,现在,时代却变了。Nvidia首席科学家兼研究院副总裁Bill Dally曾经说过,无论是intel还是AMD,在CPU的发展上都遇到了困难和瓶颈,所以他们才转向发展多核心CPU。

这两个方面要求intel不能再局限于X86架构的CPU研发,否则,他们很快就会被历史的巨浪所淹没。作为一家长期领先的世界级半导体研发生产企业,intel有充足的资本和技术积累去转型,或者这样说,在图形芯片领域和未来的移动计算中占有一席之地。intel Larrabee独显项目的推出正是在这样的背景下产生。Intel高级副总裁Pat Gelsinger曾经大胆声称显卡即将在两三年内消失,现在看来,是有点无知者无畏了。

Larrabee芯片从根本上来说,是构建在现有的x86核心技术之上的,它完全包含了现有桌面级微处理器的特性。你可以这样理解,它本质上还是一颗X86架构的CPU。这样设计的好处是开发者和工程师不需要了解它的特性或者学习新的编程语言,就可以利用这颗“GPU”开发新的游戏、程序、应用。然而Larrabee并不是构建在当代的Intel主流处理器技术之上的,而是Intel沿用了非常非常古老的Pentium核心架构技术。最初的Pentium处理器的制造工艺在现在看来,可以有几何级的巨大提高。由此Intel的工程师们提出了一个命题:使用现在先进的半导体设计和制造技术,重新打造一个Pentium处理核心,并且配备有非常先进的矢量处理单元,这样能否打造出一个超级高端的GPU呢?

由此Intel开始了理论测试工作。首先他们先找了一块标准的Core 2 Duo处理器,其L2高速缓存的容量为4MB,核心频率在1.8~2.9GHz之间。然后Intel又使用相同的制造工艺技术,依照Core 2 Duo处理器的核心面积和TDP功耗规格,设计了一颗集成有10个Pentium核心的处理器——这就是Larrabee最原始的雏形。理论上新的架构设计可以展现20X的性能差距。如果你有足够多的处理核心,你就可以运行3D程序所需的像素和纹理操作,这与GPU的并行处理架构非常相似。

简而言之,Intel的larrabee不存在任何创新,采用x86架构虽然有利于降低开发难度,但性能的增长基本取决于内部集成核心的数量,因此核心面积越来越大。当然制造工艺的进步会缓解这个问题,虽然它能在一定范围内不断增加可容纳核心的数量,但是制造工艺的进步不仅缓慢,未来还很难说会不会有大的突破,而且这种程度的增长带来的性能提高似乎远远满足不了需求。

Intel的芯片因为X86架构获得巨大的成功,也迷信这样一颗内部滚滚流动着x86指令的GPU显示芯片。总是被x86架构拖着走,最终走进了死胡同。在2010年9月,Intel承认Larrabee架构存在缺陷,所以就算有成品出现,效能都会不佳,功耗亦会比较高。最后 intle 宣布不会推出Larrabee独显,这个曾经万众期待的产品还没出生就已夭折。

雄心勃勃、自信满满,却目光狭窄、不思创新。虽然X86架构的辉煌有目共睹,没有经过深度考察和全面的评估,就相信它能同样用于GPU,产生像Larrabee这样想象中的通用芯片,这是intel偶尔的愚蠢吗?我想更可能的是,习惯了半导体行业的老大地位多年,在自己熟悉的领域,利用技术专长去打造“新品",节省时间和资金成本可能是他们的重要考量,但是换一个角度也是偷懒之举。急于求成是导致Larrabee图形芯片失败的重要原因。因为,要知道一个明显的道理,现实中一步登天的例子其实非常稀少,任何事情都是量变产生质变的结果。

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