закат визуального компьютинга

ВЛАДИМИР СИНЕЛЬНИКОВ

Хакер, номер #074, стр. 070

VLAD@ONTHEFLY.RU ICQ#125126525

БЛЕСК И НИЩЕТА SGI

ИСТОРИЯ НАЧАЛАСЬ В 1979 ГОДУ С ИННОВАЦИОННОЙ АКАДЕМИЧЕСКОЙ РАЗРАБОТКИ «ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО ДВИЖКА» (GEOMETRY ENGINE), КОТОРУЮ ПРОФЕССОР ДЖЕЙМС КЛАРК ВЕЛ СО СВОИМИ СТУДЕНТАМИ В СТЭНДФОРДЕ. ЭТОТ ДВИЖОК ПОЗВОЛЯЛ РАБОЧИМ СТАНЦИЯМ ОПЕРИРОВАТЬ С ТРЕХМЕРНЫМИ ИЗОБРАЖЕНИЯМИ, ЧТО НА ТОТ МОМЕНТ БЫЛО ЗАДАЧЕЙ ОТЧАСТИ ФАНТАСТИЧЕСКОЙ. ВАЖНОСТЬ И ЭПОХАЛЬНОСТЬ ЭТОЙ ТЕХНОЛОГИИ МОЖЕТ ПОЧУВСТВОВАТЬ КАЖДЫЙ, КОМУ ЗНАКОМО СЛОВО OPENGL - В ОСНОВУ ЭТОГО ИНТЕРФЕЙСА (К НЕМУ МЫ ЕЩЕ ВЕРНЕМСЯ) ВПОСЛЕДСТВИИ ЛЕГЛИ ПЕРЕДОВЫЕ ИДЕИ ТОГО САМОГО ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО ДВИЖКА

[рождение легенды.]

Ценность движка оценили и акулы венчурного капитала, которые выделили серьезные деньги на развитие созданной профессором в 1981 году компании Silicon Graphics, Inc. Кларк вместе со своими ассистентами и аспирантами уходит из университета в собственную контору и продолжает свои разработки уже под коммерческой крышей. Для реализации концепции Geometry engine в виде коммерческого продукта, безусловно, требовалась и аппаратная составляющая. По причинам, известным лишь профессору и его инвесторам, он не стал искать партнеров среди крупных компьютерных вендоров, а принял решение наряду с софтом освоить еще и производство компьютеров под собственной торговой маркой.

Ранние модели железных коней SGI носили в себе сердце производства компании Моторола - 32-битный CISC-процессор 68k. Стоит заметить, что на персоналках в те времена (начало 80-х!) правили бал шестнадцатиразрядные камни i8080 от Intel. Превосходство не ограничивалось разрядностью - поддержка 16 Мб RAM по сравнению с 1 Мб для i8080, прогрессивная архитектура, позволяющая более эффективно использовать память, а также выполнять большее количество инструкций за один такт. Эти факторы позволили машинам от SGI получить беспрецедентную производительность при размерах обычной персоналки. Безусловно, аналогичное аппаратное обеспечение использовалось и в других Unix-станциях, например от HP или DEC. И здесь решающим фактором, который на многие годы вывел Силиконов в лидеры графических решений, стало программное обеспечение.

Несмотря на то, что первые силиконовые компьютеры IRIS 1000/1200 были всего лишь графическими терминалами для монстра VAX (мейнфрейм от Digital), модель из следующей линейки IRIS 3130 стала независимой и вооруженной до зубов Unix-станцией. Вооружение составляли два 300 Мб винчестера, стример (других портативных средств хранения попросту не было) и десятимегабитная сетевая карта Ethernet. Несмотря на это, мощности моторолловских камней уже не хватало, и рынок требовал новых более производительных решений.

В те же самые времена, когда профессор Кларк оставил свой университет для воплощения своих идей в железе и софте SGI, Джон Хэннеси разрабатывал совершенно новую процессорную RISC-архитектуру MIPS. Ее особенностями были длинные по тем временам конвейеры с практически полным отсутствием блокировок. Несмотря на то, что малое количество блокировок в конвейерах не позволяло выполнять сложные инструкции, возможность работать на высоких тактовых частотах компенсировала этот недостаток и позволяла их эмулировать. По прошествии трех лет разработка созрела для промышленной реализации, и Хэннеси также покидает университет ради собственного детища - основанной им компании MIPS Technologies. Оригинальная концепция работы с памятью позволила снять с CPU большую часть нагрузки по обеспечению взаимодействия перифериийных устройств с памятью - они обращаются к ней самостоятельно, получив в распоряжение от процессора определенный ее сегмент. Удачная идеология архитектуры MIPS как нельзя лучше подходила для реализации затей инженеров SGI, и вопрос о том, кто будет поставлять процессоры для их компьютеров, был решен на многие годы вперед.

Переход на новые процессоры вкупе с использованием в качестве операционки собственного диалекта UNIX System V Release 4 позволили SGI к середине 80-х на равных соперничать с Sun, крупнейшим игроком на рынке UNIX-станций.

В течение следующих нескольких лет рабочие станции Silicon Graphics получили в свое распоряжение SCSI-интерфейс, 32-разрядные шины - EISA с программным Plug-n-play для подключения внутренних устройств/плат расширения (скорость обмена данных - 32 Мб/сек) и графическую шину GIO (скорость - 133 Мб/сек). Пропускная способность системной шины достигала 400 Мб/сек. Для закрепления своего победоносного шествия SGI совершает ряд приобретений - в 1989 году со всеми потрохами был проглочен поставщик процессоров MIPS Technologies. Затем силиконовцы прикупили, ни много ни мало, двух из имеющихся на тот момент на рынке трех производителей профессиональных программ для работы с 3D (Alias и Wavefront). Третьего же игрока, Softimage, неожиданно для всех чуть позже прибрал к рукам один распоясавшийся софтверный монополист :-).

Между тем, на фоне общего подъема компанию покидает ее основатель, Джеймс Кларк. По тем же причинам, что побудили сделать в свое время аналогичный шаг и Стива Джобса - отсутствие взаимопонимания с окружением в руководящих кругах. Также, как и Джобс, Кларк не стал сидеть сложа руки - им был основан стартап под названием Netscape, бросивший вызов самому Microsoft.

[кому это нужно?]

К началу последнего десятилетия двадцатого века гегемония SGI на рынке профессиональных графических станций стала очевидной. Модели SGI от Iris 4D до SGI Indy стали стандартом в индустрии производства спецэффектов для кино и визуализации различных природных процессов. Живность «Парка Юрского периода», робот из жидкого металла и все прочее в «Терминаторе-2», спецэффекты для «Бездны» и многих других фильмов в период с середины восьмидесятых по середину девяностых были созданы именно на этих машинах. Более поздние фильмы –«Армагеддон» и «Властелин колец» также щеголяли спецэффектами, созданными с помощью станций SGI (это были уже более тяжелые решения для рендеринга). Несмотря на то, что компьютеры этой конторы известны широким массам благодаря использованию в кино и телевещании, эти отрасли были далеко не единственными сферами их применения.

В концепцию «Визуального компьютинга» отлично вписывались медицина, микробиология, проектирование, геология и военное дело. Там, где требовалась визуализация происходящих в реальном времени процессов, конкурентов решениям от SGI не было. Большим успехом пользовались системы и у конструкторов благодаря наличию на этой платформе CAD-/CAM-приложений. Буржуйским летчикам хорошо знакомы тренажеры, сравнимые по своей реалистичности с настоящими самолетами, и заслуга этого, как нетрудно догадаться, в системах визуализации SGI. Не исключено, что аналогичные тренажеры используются и при подготовке пилотов гражданской авиации в России, однако факты инсталляции таких систем мне не известны.

В стране родных осин компьютеры веселых голубых, зеленых и фиолетовых расцветок используют, в первую очередь, аниматоры и студии видеопроизводства. Из известных хотелось бы отметить российских грандов «Пилот» и BS Graphics. Во времена, предшествующие кризисному 1998 году силиконовские станции охотно приобретались нефтяниками и метеорологами, но в силу дороговизны как собственно компьютеров, так и софта, широкого распространения у нас они так и не получили.

[начало конца.]

К середине прошлого десятилетия бизнес SGI принял современный вид и оформился в четыре основных направления: программное обеспечение, рабочие станции и системы визуализации графических данных, серверы, а также системы хранения данных. Несмотря на прочные позиции на рынке, дела у силиконовцев пошли из рук вон плохо - курс акций уходил в крутое пике, убытки множились с каждым кварталом. Компания лихорадочно искала пути к выживанию и в 1997 году сделала ряд шагов, действительно обескураживших приверженцев ее продуктов.

Во-первых, жемчужина SGI - интерфейс OpenGL был лицензирован Microsoft как «дополняющая технология к Direct3D» в рамках разработки DirectX. Во-вторых, было объявлено о переносе Maya в среду Windows NT, что подрывало монополию IRIX на этот, без сомнения, лучший 3D-пакет. Дочерняя контора Alias|Wavefront в дальнейшем реализовала эти обещания и пошла еще дальше - выпустила Windows-версии пакетов Studio и Design Studio. В третьих, были анонсированы и сами рабочие станции, построенные на процессорах Intel и работающие под той же NT. В довершение всего, спустя три года компания провела реорганизацию MIPS Technologies, большая часть которой была выделена в самостоятельное предприятие и пущена в свободное плавание. Надо отметить, что производство и разработку процессоров для рабочих станций и серверов силиконовцы все же оставили при себе, отправив бывшую дочку пробивать дорогу MIPS-решениям на вертикальных потребительских рынках.

Очевидно, что эти шаги были продиктованы растущей конкуренцией как со стороны Intel, так и вездесущей Microsoft, которая в свое время сделала финт ушами, приобретя Softimage и прекратив производство одноименного 3D-пакета в версии для IRIX. Нам, не будучи крупными финансистами и управляющими, сложно судить, насколько угрозы, исходящие от этих двух гигантов были опасными, и действительно ли им нечего было противопоставить со стороны SGI... Факты остаются фактами: создатели платформы MIPS/IRIX сами стали забивать гвозди в ее гроб, что привело к быстрому «сливу» с нее разработчиков и миграции их в первую очередь на Windows. В течение нескольких лет платформа растеряла практически всех софтверных вендоров от Adobe до Descreet.

Конец девяностых в технологическом плане был ознаменован созданием легендарных рабочих станций Octane и O2 (спецы прозвали его «тостером» за поразительное сходство и небольшие размеры), успешно работающих и по сей день. Тяжеловесы профессиональной графики Onyx и серверы Origin расхватывали как горячие пирожки, строились суперкомпьютеры, многие из которых все еще находятся в числе двадцати «Силиконов» из престижного «Топ-500»... Но в то же самое время уже производились компьютеры SGI с немощными мозгами в виде «третьих пней», работающие под управлением Windows-2000 и возвещающие о скорой кончине платформы MIPS/IRIX.

Здесь трудно удержаться и не провести аналогии между Apple и SGI - в середине 90-х обе компании были в глубоком кризисе, каждая испытывала на свою платформу серьезное давление со стороны альянса Intel/Microsoft. Несмотря на то, что они находились в разных рыночных зонах, их роднило наличие собственной архитектуры, ОС и стойкой армии (нет, не клиентов) фанатов. Нужно признать, что яблочникам удалось выйти из этой битвы с наименьшими потерями - да, сейчас в их компьютерах стоят сплошь камни от Intel, но все же Макинтош как платформу им сохранить удалось. Возможно, произошло это потому, что Мак вытаскивал из болота лично крестный отец-основатель, вернувшийся в лоно родной конторы, в то время как Джеймс Кларк наблюдал за проблемами своего детища со стороны. А может быть, на это были и совсем другие причины.

[настоящее и будущее SGI.]

Современная рыночная концепция SGI представляет собой попытку сохранить былое влияние на рынке профессиональных систем по визуализации и обработке графики с одной стороны и производства топовых серверных решений с другой. Компания провозгласила проведение двухплатформенной политики, пытаясь усидеть на двух стульях с надписями «MIPS» и «Intel». Несмотря на это, многие ожидают свертывания производства компьютеров на базе MIPS вслед за отказом от развития операционной системы IRIX. По всей видимости, компьютеры Tezro и Fuel станут последними системами на базе этой увядающей компьютерной архитектуры.

После обращения компании SGI в мае прошлого года к американским властям об инициировании процедуры финансового оздоровления и защиты от кредиторов, отдельные аналитики связывали возможное будущее Silicon Graphics с Aplle, о чем судачили и десять лет назад во времена, трудные для обеих компаний. Самые горячие головы усмотрели символизм в том, что объявление о банкротстве было сделано спустя три дня со дня продажи Стивом Джобсом студии Pixar Диснею. Однако домыслы остались домыслами, и выбираться из долговой ямы силиконовцам пришлось самим. Сейчас самые трудные времена компании позади, и в финансовом тоннеле у них наконец-то забрезжил свет.

Сейчас для платформы доступен самый разнообразный коммерческий софт, однако большая его часть морально устарела и не поддерживается производителями. Последняя гордость платформы, пакет Maya, обновился в этом году до версии 6.5, однако это вызвало мало радости в стане силиконопоклонников - вместе с релизом разработчиками было объявлено о прекращении поддержки этой платформы и сосредоточении усилий на разработке версий для Windows, Linux и Mac OS. Таким образом, единственным поддерживаемым 3D-пакетом на IRIX остается лишь Blender. Прочие игроки прекратили поддержку этой ОС еще несколько лет назад.

Аналогичная ситуация и на рынке программ для монтажа и композитинга. Несмотря на то, что линуксовые версии тех же Flame, Flint etc. все еще уступают по производительности предыдущим версиям для IRIX (не в последнюю очередь благодаря аппаратным и архитектурным особенностям станций SGI), назад пути нет. Безусловно, специалисты по инерции еще будут использовать в своей работе IRIX, но приход на ее место наглого пингвина - лишь вопрос времени.

Все это не означает конца SGI как компании-производителя компьютеров. Генеральный курс на Linux рука об руку с Intel - это новая идеология компании, способная вывести ее из кризиса, но не гарантирующая возрождения былого ее величия. Silicon из чисто софтверной по духу (вспомним «Графический движок» - собственные компьютеры понадобились Кларку лишь для получения возможности запускать его) инновационной кампании превращается в рядового железячного вендора, пусть и с легендарным прошлым. Пройдет еще несколько лет, и уже ни у кого не повернется язык назвать их продукцию культовой. Обыденным вещам среди идолов места нет.

ПРОЦЕССОР 68К - ЛЕГЕНДАРНЫЙ CPU, КОТОРЫЙ ДАЛ ЖИЗНЬ МНОГИМ ЛЕГЕНДАРНЫМ И, УВЫ, УЖЕ ПОЧИВШИМ В БОЗЕ ПЛАТФОРМАМ. СРЕДИ НИХ КОМПЬЮТЕРЫ APPLE LISA И РАННИЕ МАКИ, COMMODORE, AMIGA, ATARI ST, SHARP X68000 И ЕЩЕ БОЛЕЕ МАЛОИЗВЕСТНЫЙ В РОССИИ SINCLAIR QL

MIPS - СОКРАЩЕНИЕ ОТ АНГЛИЙСКИХ СЛОВ «MICROPROCESSOR WITHOUT INTERLOCKED PIPELINE STAGES» — «МИКРОПРОЦЕССОР БЕЗ БЛОКИРОВОК В КОНВЕЙЕРЕ». СЕМЕЙСТВО И АРХИТЕКТУРА ПРОЦЕССОРОВ, РАЗРАБОТАННЫХ КОМПАНИЕЙ MIPS TECHNOLOGIES. ПРИМЕНЯЕТСЯ В КОМПЬЮТЕРАХ SGI, ИГРОВЫХ ПРИСТАВКАХ NINTENDO 64, SONY PLAYSTATION, SONY PLAYSTATION 2, SONY PSP И РАЗЛИЧНЫХ ВСТРАИВАЕМЫХ СИСТЕМАХ ПРОМЫШЛЕННОГО И ВОЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ, А ТАКЖЕ В РОУТЕРАХ CISCO И РАЗЛИЧНЫХ ДЕВАЙСАХ ПОД УПРАВЛЕНИЕМ WINDOWS CE

ПРОЕКТ «КОЛУМБИЯ»

СЕРВЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ ОТ SGI НЕ ТАК ШИРОКО ИЗВЕСТНЫ, КАК ЗНАМЕНИТЫЕ РАБОЧИЕ СТАНЦИИ INDIGO ИЛИ OCTANE. НЕСМОТРЯ НА ЭТО, СИЛИКОНОВСКИЕ ИНЖЕНЕРЫ-ПРОЕКТИРОВЩИКИ ЧИСЛОДРОБИЛОК ЩИ ЛАПТЕМ НЕ ХЛЕБАЮТ. НА БАЗЕ ИХ ЖЕЛЕЗА СОБРАНО НЕМАЛО МОЩНЫХ СИСТЕМ, МНОГИЕ ИЗ КОТОРЫХ ОТМЕТИЛИСЬ В СУПЕРКОМПЬЮТЕРНОМ ТОП-500. САМЫМ ЗНАМЕНИТЫМ ИЗ НИХ, НАВЕРНОЕ, ЯВЛЯЕТСЯ «ПРОЕКТ КОЛУМБИЯ», К НАСТОЯЩЕМУ ВРЕМЕНИ ЗАНИМАЮЩИЙ ВОСЬМОЕ МЕСТО В ТАБЕЛИ О РАНГАХ САМЫХ МОЩНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ ПЛАНЕТЫ. СУПЕРКОМПЬЮТЕР КОНСТРУКТИВНО ВЫПОЛНЕН В ВИДЕ КЛАСТЕРА ИЗ ДВАДЦАТИ 512-ПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ SGI ALTIX 512 И ПОКАЗЫВАЕТ ПИКОВУЮ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ В 59,5 ТФЛОП. НА БОРТУ НАХОДЯТСЯ 1160 ПРОЦЕССОРОВ INTEL ITANIUM 2, РАБОТАЕТ ВСЕ ХОЗЯЙСТВО ПОД УПРАВЛЕНИЕМ LINUX. В ОТЛИЧИЕ ОТ АНАЛОГИЧНЫХ МАШИН, ПОРОЮ СОБИРАЕМЫХ ГОДАМИ, ЭТОТ ТИТАН СУПЕРКОМПЬЮТЕРНОЙ МЫСЛИ БЫЛ ПРОСТРОЕН ВСЕГО ЗА 15 НЕДЕЛЬ.

IRIX: аристократ среди аристократов.

IRIX - полноценная UNIX-система, основанная на System V Release 4. В настоящий момент представляет собою полностью 64-битную ОС. Файловая система поддерживает файлы размером до 9 Тб и тома до 18 миллионов Тб. Система изначально была ориентирована на работу с огромными файлами и серьезными потоками данных как внутри машины, так и при их передаче по Сети. В 2000-м году файловая система XFS была выпущена под лицензией GNU GPL и получила распространение в отдельных дистрибутивах Linux.

Работа в системе может вестись как в стандартном для UNIX терминале, так и в графическом интерфейсе. Графическая оболочка IRIX Interactive Desktop представляет cобой оконный интерфейс, знакомый всем и каждому, но и отличия от прочих операционок, безусловно, имеются. На рабочем столе присутствует системное меню Toolchest, дальний родственник кнопки «Пуск», в котором сгруппированы установленные программы, системные утилиты и часто используемые функции вроде очистки корзины, которая здесь называется dumpster. При подключении к компьютеру устройства ввода медиа-данных, будь то камера или микрофон, на десктопе появляются соответствующие иконки, при нажатии на которые открываются соответствующие приложения для записи аудио/видео. Поскольку здесь нет ни дока, как в Мак ОС, ни панели задач, как в Виндах - приложения сворачиваются в небольшую квадратную пиктограмму прямо на рабочий стол. К сожалению, таких красот, как с функцией Expose на Маке тут не предусмотрено, и вместо текущего содержимого пиктограмму свернутой программы украшает ее иконка. Отдельно хотелось бы отметить, что иконки в системе полностью векторные, что позволяет их масштабировать без появления артефактов. Мелочь - а приятно.

Операционка отлично работает в гетерогенных сетях при помощи Samba и/или AppleTalk. Поскольку ее разработчики одновременно являются разработчиками OpenGL, надо ли говорить о том, что поддержка реализована выше всяческих похвал?

Последняя версия системы - 6.5.30. Почему последняя, а не текущая? В то время, когда ты читаешь эти строки, службы доставки уже будут развозить остатки действительно последних дистрибутивов IRIX их покупателям. Компания SGI официально объявила об окончании продаж этой ОС с 29 декабря 2006 года.