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英特尔Larrabee、nVIDIA Tesla与AMD流处理器标志着一个新时代的开始，GPU的潜能获得最大限度的发掘。
没有哪一个领域能像图形工业一样充满了机遇与挑战，过去nVIDIA与ATI激烈的竞争成为产业发展的动力，在AMD接手ATI后nVIDIA更换了对手，但竞争的实质并没有改变。通过市场竞争带动产业发展已经成为过去式，图形工业回到了正确的轨道上，即以应用需求来主导硬件的发展—今天，DirectX 10游戏带来更逼真的画面细节，游戏工业希望有朝一日能实现电影级渲染，这意味着GPU必须具有更强大的能力。而在GPU发展的过程中，硬件工业发现GPU不仅仅可以用来渲染3D场景，更可以利用超强的浮点计算性能来加速通用任务，例如流计算、气象模拟、科学计算等等需要高计算负荷的环境，这一个发现令硬件厂商喜出望外，因为它们可以让GPU进入一个全新的市场，并带来更多的利润增长点。事实上，整个IT产业都敏锐地捕捉到GPU通用计算将给PC带来革命性的变化，进而影响到CPU的发展，无论nVIDIA、AMD还是英特尔，都意识到计算一体化时代的到来，CPU与GPU在未来将是一对密不可分的伴侣，为此纷纷着手进行准备—英特尔发布了自己的Larrabee高端图形/通用计算计划，并意图实现通用计算指令系统的标准化，将GPU通用计算变成X86领域的翻版；AMD则建立了流计算平台，并开始实现CPU与GPU的整合；nVIDIA在近期也发布了Tesla通用计算品牌，并推出针对高性能计算市场的硬件产品，以期抢先占领制高点。
在通用计算概念发展得如火如荼的时候，GPU领域的竞争也进入到白热化，nVIDIA以GeForce 8系列获得领先，AMD则拿出Radeon HD 2000应对，但业界都意识到GPU发展也逐渐走入死胡同：nVIDIA与AMD的竞争更多类似于晶体管堆砌游戏，新一代GPU的晶体管集成度已高达7亿，功耗超过200瓦，并且没有停歇的迹象。在这一场竞争中，AMD的R600不敌对手，但这也导致AMD停下来思考未来GPU的发展方向，并确立了多芯片、分布式结构的设计理念，这也成为下一代R700的基本出发点。
图1Larrabee处理器设计架构，首代产品包括32个顺序处理核心，同时并将衍生24核的低端版本，2010年将升级到32纳米工艺和48核。
英特尔 Larrabee：跨越高并行计算与3D图形
英特尔进入高端图形市场完全是迫于无奈，首先是nVIDIA SLI平台的授权让英特尔第一次尝到了被卡住咽喉的滋味，接着是AMD意外并购ATI，让英特尔不仅失去了战略合作者，而且将面对一个同时拥有高端CPU和图形业务的AMD。英特尔在很短的时间内就作出决策，它没有选择与nVIDIA合作，而是决定独立开发高端图形技术，很快一批来自原3Dfx、ATI的核心开发人员被吸纳到英特尔，光线追踪技术天才Daniel Pohl也被英特尔收归旗下，英特尔迅速建立起技术实力强大的图形开发团队，并开始参与到代号为“Larrabee”的通用处理器的开发。不过，英特尔CTO帕特·基辛格（Patrick P. Gelsinger）却表示，Larrabee是第一代Many Core架构处理器，图形团队并非该项目的主导，事实上，Larrabee一直是由英特尔的CPU开发部门负责推进，图形团队则辅助开发。但基辛格没有透露更多的信息，不过位于以色列的开发团队必须继续维护酷睿微架构，再行开发Larrabee的可能性很小，普遍认为Larrabee是出自英特尔在俄勒冈的CPU开发团队之手，Pentium 4架构便是俄勒冈团队的杰作。
从这里我们可以看出，将Larrabee当作一款单纯的GPU产品完全是一种误解，在英特尔的规划中，Larrabee是以高并行计算处理器的面貌出现，它自身也隶属于英特尔“Tera-Scale”万亿次计算计划。在指令体系上，Larrabee最大的特点就是与IA架构（X86）处理器的互换性，它使用经过调整的X86指令，现行X86计算程序可以直接被Larrabee运算执行，这实际上是说Larrabee与X86 CPU处于对等的地位。两者的不同主要在于，Larrabee专注于高并行度的计算任务，高可扩展架构使之可以满足气象预报、3D图形、地理分析、金融分析、医学影像等要求高并行性的特殊任务—这类任务的共通点就是计算量超大，且要求高并行度，常规的CPU在处理这些任务时效率不佳。AMD与nVIDIA先后推出基于GPU的流计算平台，但它们都要求程序对相应的GPU作特别的编程，这往往会给用户带来不必要的困扰。与之不同，Larrabee具有X86指令互换性，原有的程序代码不需要任何更改即可在Larrabee平台中高效执行，这也是Larrabee最主要的优点之一。从这个方面我们也可以看出Larrabee与常规GPU的根本性差异，它是比常规的CPU更具专用性，但通用计算能力又强于传统意义上的GPU，可以说介于二者之间。
图2微内核设计具有更高的晶体管效率和能源效率
图3英特尔处理器的发展路线：从巨内核体系的单核到现在的酷睿双核，未来将转向微内核架构的超多核体系。
在硬件设计上，Larrabee采用的是“Many Core”体系的超多核设计。根据规划，将于2009年推出的第一代Larrabee处理器包含32个内核，并将衍生出24内核的低端版本，不过后者只是将那些达不到要求的Larrabee关闭8个内核而来，本质上它们仍来自于相同的生产线。Larrabee采用微内核设计，内核逻辑采用顺序执行结构(In Order)，可同时执行4个线程，这一点与CPU里的乱序执行(Out Order)有根本性不同。顺序执行架构让Larrabee适合用于执行纯粹的计算任务，但它无法处理事务性的工作，也就是偏重于某一方面的效能。由于顺序执行在硬件上较为简单，每个内核只使用到较少的晶体管，同时核心频率可以达到较高的水准。英特尔透露，Larrabee将工作在1.7-2.5GHz频率上，每个核心的双精度峰值为14-40GFLOPS，每个核心每周期能完成8-16DP Flop（SSE2+），这样32核的Larrabee就可获得超过1TFLOPS的计算性能，也就是每秒万亿次浮点计算。在3D图形方面，Larrebee支持JPEG纹理、物理加速、反锯齿、增强AI、光线追踪等特性，光线追踪特性更是它的一大卖点，这项技术可以极大程度增加3D图形的视觉真实度，但对CPU的运算能力提出苛刻要求，但拥有万亿次浮点性能的Larrabee可以很好胜任实时光线追踪渲染。事实上，Larrabee的结构与最初索尼PS3的设计非常相似，索尼最初并未考虑以nVIDIA为合作对象，而是计划采用Cell处理器的一种变体来渲染3D图形，即利用大量的浮点协处理器来渲染3D图形。这一理念过于前卫而没有获得推行，但我们在Larrabee中看到了它的翻版。
与显卡类似，Larrabee也将拥有自己的内存系统，英特尔采用类似于AMD R600的环形内存总线，因此可以做到512bit位宽，Larrabee将搭载1GB-2GB容量的高速显存，总带宽将达到128GBps，规格与Radeon HD 2900XT、GeForce 8800 Ultra这类旗舰系统相当。不过这只是暂定的计划，毕竟现在到2009年还有许多变数，Larrabee富有弹性的架构让它完全可以搭载更卓越的内存系统，这对于3D渲染任务来说至关重要。
没有哪一个领域能像图形工业一样充满了机遇与挑战，过去nVIDIA与ATI激烈的竞争成为产业发展的动力，在AMD接手ATI后nVIDIA更换了对手，但竞争的实质并没有改变。通过市场竞争带动产业发展已经成为过去式，图形工业回到了正确的轨道上，即以应用需求来主导硬件的发展—今天，DirectX 10游戏带来更逼真的画面细节，游戏工业希望有朝一日能实现电影级渲染，这意味着GPU必须具有更强大的能力。而在GPU发展的过程中，硬件工业发现GPU不仅仅可以用来渲染3D场景，更可以利用超强的浮点计算性能来加速通用任务，例如流计算、气象模拟、科学计算等等需要高计算负荷的环境，这一个发现令硬件厂商喜出望外，因为它们可以让GPU进入一个全新的市场，并带来更多的利润增长点。事实上，整个IT产业都敏锐地捕捉到GPU通用计算将给PC带来革命性的变化，进而影响到CPU的发展，无论nVIDIA、AMD还是英特尔，都意识到计算一体化时代的到来，CPU与GPU在未来将是一对密不可分的伴侣，为此纷纷着手进行准备—英特尔发布了自己的Larrabee高端图形/通用计算计划，并意图实现通用计算指令系统的标准化，将GPU通用计算变成X86领域的翻版；AMD则建立了流计算平台，并开始实现CPU与GPU的整合；nVIDIA在近期也发布了Tesla通用计算品牌，并推出针对高性能计算市场的硬件产品，以期抢先占领制高点。
在通用计算概念发展得如火如荼的时候，GPU领域的竞争也进入到白热化，nVIDIA以GeForce 8系列获得领先，AMD则拿出Radeon HD 2000应对，但业界都意识到GPU发展也逐渐走入死胡同：nVIDIA与AMD的竞争更多类似于晶体管堆砌游戏，新一代GPU的晶体管集成度已高达7亿，功耗超过200瓦，并且没有停歇的迹象。在这一场竞争中，AMD的R600不敌对手，但这也导致AMD停下来思考未来GPU的发展方向，并确立了多芯片、分布式结构的设计理念，这也成为下一代R700的基本出发点。
图1Larrabee处理器设计架构，首代产品包括32个顺序处理核心，同时并将衍生24核的低端版本，2010年将升级到32纳米工艺和48核。
英特尔 Larrabee：跨越高并行计算与3D图形
英特尔进入高端图形市场完全是迫于无奈，首先是nVIDIA SLI平台的授权让英特尔第一次尝到了被卡住咽喉的滋味，接着是AMD意外并购ATI，让英特尔不仅失去了战略合作者，而且将面对一个同时拥有高端CPU和图形业务的AMD。英特尔在很短的时间内就作出决策，它没有选择与nVIDIA合作，而是决定独立开发高端图形技术，很快一批来自原3Dfx、ATI的核心开发人员被吸纳到英特尔，光线追踪技术天才Daniel Pohl也被英特尔收归旗下，英特尔迅速建立起技术实力强大的图形开发团队，并开始参与到代号为“Larrabee”的通用处理器的开发。不过，英特尔CTO帕特·基辛格（Patrick P. Gelsinger）却表示，Larrabee是第一代Many Core架构处理器，图形团队并非该项目的主导，事实上，Larrabee一直是由英特尔的CPU开发部门负责推进，图形团队则辅助开发。但基辛格没有透露更多的信息，不过位于以色列的开发团队必须继续维护酷睿微架构，再行开发Larrabee的可能性很小，普遍认为Larrabee是出自英特尔在俄勒冈的CPU开发团队之手，Pentium 4架构便是俄勒冈团队的杰作。
从这里我们可以看出，将Larrabee当作一款单纯的GPU产品完全是一种误解，在英特尔的规划中，Larrabee是以高并行计算处理器的面貌出现，它自身也隶属于英特尔“Tera-Scale”万亿次计算计划。在指令体系上，Larrabee最大的特点就是与IA架构（X86）处理器的互换性，它使用经过调整的X86指令，现行X86计算程序可以直接被Larrabee运算执行，这实际上是说Larrabee与X86 CPU处于对等的地位。两者的不同主要在于，Larrabee专注于高并行度的计算任务，高可扩展架构使之可以满足气象预报、3D图形、地理分析、金融分析、医学影像等要求高并行性的特殊任务—这类任务的共通点就是计算量超大，且要求高并行度，常规的CPU在处理这些任务时效率不佳。AMD与nVIDIA先后推出基于GPU的流计算平台，但它们都要求程序对相应的GPU作特别的编程，这往往会给用户带来不必要的困扰。与之不同，Larrabee具有X86指令互换性，原有的程序代码不需要任何更改即可在Larrabee平台中高效执行，这也是Larrabee最主要的优点之一。从这个方面我们也可以看出Larrabee与常规GPU的根本性差异，它是比常规的CPU更具专用性，但通用计算能力又强于传统意义上的GPU，可以说介于二者之间。
图2微内核设计具有更高的晶体管效率和能源效率
图3英特尔处理器的发展路线：从巨内核体系的单核到现在的酷睿双核，未来将转向微内核架构的超多核体系。
在硬件设计上，Larrabee采用的是“Many Core”体系的超多核设计。根据规划，将于2009年推出的第一代Larrabee处理器包含32个内核，并将衍生出24内核的低端版本，不过后者只是将那些达不到要求的Larrabee关闭8个内核而来，本质上它们仍来自于相同的生产线。Larrabee采用微内核设计，内核逻辑采用顺序执行结构(In Order)，可同时执行4个线程，这一点与CPU里的乱序执行(Out Order)有根本性不同。顺序执行架构让Larrabee适合用于执行纯粹的计算任务，但它无法处理事务性的工作，也就是偏重于某一方面的效能。由于顺序执行在硬件上较为简单，每个内核只使用到较少的晶体管，同时核心频率可以达到较高的水准。英特尔透露，Larrabee将工作在1.7-2.5GHz频率上，每个核心的双精度峰值为14-40GFLOPS，每个核心每周期能完成8-16DP Flop（SSE2+），这样32核的Larrabee就可获得超过1TFLOPS的计算性能，也就是每秒万亿次浮点计算。在3D图形方面，Larrebee支持JPEG纹理、物理加速、反锯齿、增强AI、光线追踪等特性，光线追踪特性更是它的一大卖点，这项技术可以极大程度增加3D图形的视觉真实度，但对CPU的运算能力提出苛刻要求，但拥有万亿次浮点性能的Larrabee可以很好胜任实时光线追踪渲染。事实上，Larrabee的结构与最初索尼PS3的设计非常相似，索尼最初并未考虑以nVIDIA为合作对象，而是计划采用Cell处理器的一种变体来渲染3D图形，即利用大量的浮点协处理器来渲染3D图形。这一理念过于前卫而没有获得推行，但我们在Larrabee中看到了它的翻版。
与显卡类似，Larrabee也将拥有自己的内存系统，英特尔采用类似于AMD R600的环形内存总线，因此可以做到512bit位宽，Larrabee将搭载1GB-2GB容量的高速显存，总带宽将达到128GBps，规格与Radeon HD 2900XT、GeForce 8800 Ultra这类旗舰系统相当。不过这只是暂定的计划，毕竟现在到2009年还有许多变数，Larrabee富有弹性的架构让它完全可以搭载更卓越的内存系统，这对于3D渲染任务来说至关重要。