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Xeon Phi：不要忘記Larrabee

英特爾最早要開(kāi)始做協(xié)處理器的念頭，必須要從Larrabee項(xiàng)目的失敗說(shuō)起。這一結(jié)束于2009年的GPU芯片項(xiàng)目代號(hào)，當(dāng)時(shí)的出現(xiàn)與高性能計(jì)算或許并無(wú)關(guān)系，其主要的目的是為了提升英特爾在GPU領(lǐng)域與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手——nVIDIA和ATI——的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，加強(qiáng)其主板板載顯示核心的性能，并進(jìn)而推出英特爾的獨(dú)立顯示芯片，加強(qiáng)在整個(gè)PC生態(tài)環(huán)境中的話(huà)語(yǔ)權(quán)與利潤(rùn)點(diǎn)。

雖然這個(gè)項(xiàng)目最終以失敗結(jié)束，并終止于2009年12月9日，但Larrabee已經(jīng)為后來(lái)英特爾推出至強(qiáng)融核埋下了伏筆。

眾所周知，Larrabee項(xiàng)目其實(shí)并非完全屬于“一個(gè)獨(dú)立顯卡項(xiàng)目”，這一項(xiàng)目隸屬于英特爾萬(wàn)億次計(jì)算機(jī)計(jì)劃，是英特爾“在眾核芯片產(chǎn)品領(lǐng)域”的輕量級(jí)嘗試，其帶來(lái)了與此前x86架構(gòu)處理器完全不同的設(shè)計(jì)思路：大量的核心聚集在一個(gè)較小的單位面積上，追求功耗和單一的工作負(fù)載。

Larrabee的架構(gòu)

但這個(gè)項(xiàng)目最重要的收獲，就是英特爾了解到，x86架構(gòu)的眾核芯片是可行的，雖然并不一定面向GPU圖形計(jì)算，但是在眾核架構(gòu)上，x86同樣可以有所作為。而且英特爾也逐步摸索到如何保證x86眾核架構(gòu)的并行編程與原有x86架構(gòu)保持盡可能的延續(xù)性與通用性。從這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō)，Larrabee作為產(chǎn)品來(lái)說(shuō)可能是一個(gè)失敗的試驗(yàn)品，但是卻為今天我們所見(jiàn)到的至強(qiáng)融核產(chǎn)品打下了很好的基礎(chǔ)。

而另一個(gè)不要忘記Larrabee的理由，就來(lái)自于Larrabee當(dāng)年所提出的“萬(wàn)億次計(jì)算機(jī)計(jì)劃”，這一計(jì)劃的提出時(shí)間已經(jīng)很難確認(rèn)，大約是在2007年前后，在這一計(jì)劃中，英特爾并非關(guān)注在“如何以及何時(shí)人類(lèi)將達(dá)到萬(wàn)億次計(jì)算時(shí)代”，而是關(guān)注在“如何以可控的成本、可控的體積、可控的功耗基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)萬(wàn)億次計(jì)算時(shí)代”，這一理念的衍生品還有當(dāng)時(shí)炒的火熱的“個(gè)人高性能計(jì)算機(jī)”，在2007-2008年前后，不僅是英特爾公司，就連國(guó)內(nèi)的高性能計(jì)算領(lǐng)先廠商如曙光、浪潮，也都在談如何實(shí)現(xiàn)個(gè)人高性能計(jì)算機(jī)——這其中當(dāng)然要依靠眾核技術(shù)去實(shí)現(xiàn)。

萬(wàn)億次計(jì)算機(jī)計(jì)劃的另一個(gè)副產(chǎn)品是當(dāng)年在2007年北京IDF上展示的“八十核芯處理器”，這一設(shè)計(jì)的原型以及后面的驗(yàn)證，都基于以極低的耗電量在極小的面積上實(shí)現(xiàn)萬(wàn)億次計(jì)算，這一成果后來(lái)也在一定程度上助推了至強(qiáng)融核計(jì)劃的產(chǎn)生以及付諸實(shí)踐。

必須要指出的是，之所以英特爾“萬(wàn)億次計(jì)算機(jī)計(jì)劃”需要被銘記，很大程度上在于其當(dāng)年提出的一系列有關(guān)高性能計(jì)算的理念：1、該研究項(xiàng)目旨在為未來(lái)的個(gè)人電腦和服務(wù)器提供萬(wàn)億級(jí)浮點(diǎn)運(yùn)算性能；2、我們?cè)谏厦嫣岬降?“以可控的成本、可控的體積、可控的功耗”實(shí)現(xiàn)萬(wàn)億次處理器；3、應(yīng)當(dāng)怎樣設(shè)計(jì)軟件（以高度并行化的方式）充分開(kāi)發(fā)利用多個(gè)處理器核心；4、探索單一或特制芯片/處理器的新功能，芯片到芯片、芯片到計(jì)算機(jī)間高速傳輸數(shù)據(jù)的方式。

雖然自L(fǎng)arrabee的架構(gòu)有了很大調(diào)整，但是至強(qiáng)融核仍然是以P54C為藍(lán)本設(shè)計(jì)，雖然英特爾公開(kāi)表示至強(qiáng)融核仍然基于Intel 64，可惜只支持Intel 64位架構(gòu)指令集中的一部分子集，包括MMX、XMM、YMM寄存器操作在內(nèi)的指令不被支持

所以，當(dāng)我們今天談到至強(qiáng)融核之前，非常有必要在此為L(zhǎng)arrabee和英特爾萬(wàn)億次計(jì)算機(jī)計(jì)劃著重些筆墨，可以想見(jiàn)的是，至強(qiáng)融核的正式推出只是英特爾在推動(dòng)高效計(jì)算的諸多計(jì)劃中的一部分，而實(shí)現(xiàn)“個(gè)人設(shè)備的萬(wàn)億次計(jì)算”才是至強(qiáng)融核所代表的“眾核技術(shù)與并行編程”的真正目標(biāo)。