¿Por qué Intel canceló las tarjetas gráficas Larrabee?

En 2022, Intel ingresó oficialmente al mercado de tarjetas gráficas dedicadas con Arc Alchemist para competir contra AMD Radeon RX y NVIDIA GeForce RTX. Sin embargo, la primera incursión de la compañía en el sector se produjo en 2005, con el inicio del proyecto Intel Larrabee, la primera microarquitectura Intel para GPU discretas.

Sin recibir nunca un nombre comercial, Larrabee combinó elementos de CPU y GPU en un proyecto ambicioso, que incluía presentar gráficos con Ray Tracing en tiempo real ya en 2009. Por otro lado, la complejidad del proyecto y varios problemas de rendimiento llevaron a un serie de aplazamientos, hasta la cancelación oficial de las tarjetas gráficas Larrabee en diciembre de 2009.

¿Qué fue el Proyecto Larrabee?

El Proyecto Larrabee surgió inicialmente como una GPU de uso general (GPGPU) destinada a tareas computacionales como cálculos vectoriales, operaciones físicas complejas y procesamiento avanzado de datos. Su nombre fue elegido en honor al monte Larrabee, en el norte del estado de Washington, prácticamente en la frontera con Canadá.

Desde que se desarrollaron las primeras GPU discretas en la década de 1990, su uso original no era para juegos, sino para acelerar tareas computacionales complejas que llevarían demasiado tiempo en las CPU convencionales. En la práctica, fueron creados con fines científicos y de investigación, actuando como coprocesadores dedicados de naturaleza modular para facilitar la escalabilidad.

Evidentemente, con el mercado de juegos de PC ya bien establecido, el potencial de las GPU en los juegos generó un enorme mercado latente para los consumidores domésticos. Por ello, su uso académico casi siempre acabó eclipsado por su uso comercial, y la comunicación oficial de las marcas empezó a centrarse casi exclusivamente en los juegos.

En 1999, Intel se había aventurado en el desarrollo de GPU discretas para ambos fines con el i740, pero abandonó el proyecto y no volvió a invertir en el sector hasta 2005, con el Larrabee. La intención de la nueva empresa era crear un producto que fuera efectivamente ambas cosas: un potente coprocesador para uso científico y una GPU dedicada capaz de jugar.

¿Cómo eran las GPU Intel Larrabee?

En términos de arquitectura, Intel Larrabee combinó CPU y GPU multinúcleo CISC en el mismo silicio. Además de la compatibilidad con instrucciones x86 y la coherencia en caché y la jerarquía de direccionamiento, Larrabee también presentaba núcleos SIMD (instrucción única y datos múltiples) para realizar cálculos vectoriales avanzados.

Precisamente esta combinación es la que garantizó al proyecto la capacidad de realizar, en 2009, renderizado en tiempo real de efectos Ray Tracing, casi una década antes de la primera GeForce RTX. A diferencia de otras GPU, Larrabee todavía contaba con sistemas de canalización totalmente programables, lo que permitía que su funcionamiento fuera adecuado para cada caso de uso, ya sea en investigación o juegos.

En retrospectiva, el diseño original de Larrabee se parecía a lo que finalmente se convirtió en la arquitectura CUDA de NVIDIA, combinando las capacidades de los aceleradores de gráficos con algunos conjuntos de instrucciones de uso general.

¿Quiénes eran los competidores de Intel Larrabee?

Sin embargo, algo importante a considerar es que desde principios de la década de 2000 en adelante, el mercado de GPU se volvió extremadamente objetivo del consumidor nacional. Uno de los efectos de esta popularización fue la necesidad de establecer ciclos de desarrollo relativamente cortos, para ofrecer siempre a los usuarios productos nuevos, más potentes e innovadores.

Por ello, las nuevas generaciones de GPU se presentaban en ventanas de 1 a 2 años, casi siempre implementando tecnologías que ya se habían introducido en el sector de la investigación y ahora llegaban al gran público. Suponiendo que los Intel Larrabee, cuyo desarrollo comenzó en 2005, fueran realmente lanzados en 2010, se enfrentarían a las NVIDIA GeForce GTX 400 y las AMD Radeon HD 5000 y HD 6000.

Esa generación, en concreto, fue una de las primeras en incorporar memoria GDDR5 en prácticamente todas las tarjetas gaming de NVIDIA y AMD, salvo algunos modelos de gama de entrada y iGPU. Por lo tanto, incluso los modelos más sencillos de los dos principales fabricantes ya representaron avances considerables en rendimiento en comparación con la generación anterior.

Rendimiento de las GPU Intel Larrabee

En términos de rendimiento (teórico, ya que la tarjeta nunca vio la luz), la idea era transformar la cantidad de núcleos x86 de 1 GHz en una métrica de rendimiento. Los artículos de Intel presentados durante SIGGRAPH 2008, la conferencia anual de GPU, sugirieron que las tarjetas usaban 25 núcleos para ejecutarse. Engranajes de guerra a 1600 × 1200 (Full HD en el antiguo formato 4:3) a 60 FPS, y sólo 10 núcleos para Media vida 2.

La propuesta es similar a lo que se practica actualmente con núcleos CUDA, núcleos Tensor, Unidades Computacionales y Procesadores Stream. Sin embargo, el número de núcleos x86 es mucho menor, en valores más comprensibles para el público común, y refleja indirectamente los demás componentes integrados que se escalaron dentro del conjunto.

De esta forma, la percepción de que una placa es superior se reduciría a un único valor y no a la asociación de piezas que, mal dimensionadas, crean cuellos de botella en el propio proyecto. Además, la programación en la arquitectura híbrida requería muchas menos líneas de código para el renderizado Ray Tracing, un punto muy prometedor en ese momento.

El problema es que los resultados sugeridos para la Larrabee, que llegaría al mercado en 2010, todavía se acercaban a los de una GeForce GTX 285, muy por debajo de la gama presentada por NVIDIA para su lanzamiento ese año. Incluso con el potencial de avanzar casi 10 años en la implementación de Ray Tracing, era poco probable que los usuarios y desarrolladores adoptaran un producto debut, basado únicamente en una tecnología específica, pero sin un conjunto que ofreciera un rendimiento bruto para enfrentar la competencia.

¿Por qué Intel canceló las GPU Larrabee?

Uno de los primeros problemas de Larrabee es que su hardware extremadamente complejo y ambicioso resultó en un ciclo de desarrollo demasiado largo, sin productos comercialmente viables que lo respaldaran. En resumen, el mercado de GPU ha creado ciclos de lanzamiento extremadamente cortos y exigentes.

Incluso hoy en día, es necesario entregar productos comerciales con regularidad para, entre otras cosas, impulsar la investigación y el avance de las generaciones en desarrollo. Evidentemente, el esfuerzo que supone crear una nueva GPU no basta con 2 años, sino que es necesario garantizar cierto retorno para que las cortas ventanas de lanzamiento sean mínimamente sostenibles.

Tanto NVIDIA como AMD ya tenían establecida esta dinámica, manteniendo un buen flujo de caja para I+D. Mientras tanto, Intel seguía evolucionando y posponiendo el mismo proyecto durante casi 5 años sin respuesta directa. En algunos casos, es común utilizar la expresión "demasiado grande para fracasar", lo que refleja que ciertos proyectos deben entregarse, aunque solo sea para recuperar una parte del valor invertido, y los Larrabee claramente no configuraron este escenario.

A pesar de ser cancelada, la audaz propuesta de crear una tarjeta gráfica discreta que combinara elementos de CPU y GPU no fue completamente en vano. Gran parte de las investigaciones involucradas en el desarrollo de Larrabee acabaron incorporadas como aceleradores vectoriales integrados en la arquitectura de los procesadores Xeon para servidores.

Algunos de los conjuntos de instrucciones creados para procesos informáticos avanzados se aplicaron a coprocesadores que finalmente se integraron en la arquitectura x86 de Intel. Oficialmente, el desarrollo y el relativo éxito de las actuales GPU Intel Arc dedicadas no utilizaron referencias directas de Larrabee, pero, aparentemente, la experiencia ayudó a evaluar mejor el alcance del proyecto y qué errores evitar.

Así que, de entrada, Intel Arc no fue diseñado para los segmentos de gama alta, sino más bien para los segmentos de gama básica e intermedia. Con esto, es posible comenzar a abastecer al mercado con productos atractivos para un público más amplio y asegurar un proceso de desarrollo continuo y autosostenible.

Fuente: Dbpedia.org; Sociedad de Computación IEEE; Comunidad Intel