Цифровой журнал «Компьютерра» № 126

Мультитач-стол Microsoft: пять лет спустя Андрей Письменный

Опубликовано 21 июня 2012 года

В мае 2007 года, за несколько недель до начала продаж первого iPhone, компания Microsoft продемонстрировала публике изобретение совсем иного рода, но тоже имеющее прямое отношение к будущему компьютеров и компьютерных интерфейсов. Речь идёт о Microsoft Surface — столе со встроенным дисплеем, поддерживающим мультитач.

Рекламные ролики, которые делали в Microsoft, иллюстрировали самые разнообразные применения устройства. В одном из видео, к примеру, было показано взаимодействие Surface с обычными гаджетами. Когда на поверхности стола оказывается фотоаппарат, на экран «высыпаются» снимки, которые затем можно как угодно крутить и масштабировать. Тогда подобные возможности казались почти фантастикой.

С тех пор прошло пять лет, и многое изменилось. Microsoft Surface не исключение. Внутри мультитач-стола больше нет камер и проектора. Их сменил обычный жидкокристаллический экран, что не могло не сказаться на размерах устройства — оно изрядно похудело и теперь гораздо легче и компактнее. Другим стало даже название. Слово Surface досталось в наследство новым планшетам Microsoft, а стол переименовали в Pixelsense.

В июне 2012 года российские представительства Microsoft и Samsung объявили о том, что одна из моделей Pixelsense — Samsung SUR40 отныне будет продаваться в России. Стоимость одного стола составит 350-400 тысяч рублей. Позволить себе такой компьютер сможет далеко не каждый, но он и не предназначен для каждого. С самого начала было ясно, что покупателями столов Pixelsense будут в первую очередь компании.

На московской презентации не стали тратить время на функции, относящиеся к потенциальным домашним применениям устройства. Оно и понятно: футуристичные эффекты могут впечатлить, но не ответят на вопросы, которые волнуют потенциальных покупателей. Им нужно знать, какие приложения помогут окупить немаленькую стоимость стола-компьютера.

Представители Microsoft перечислили несколько ключевых отраслей, в которых SUR40 может найти немедленное применение. Здесь и банки, и магазины, и другие коммерческие предприятия. Авиакомпания, к примеру, установив такой стол в своём офисе, может использовать его для продажи авиабилетов, а магазин — для демонстрации товаров. В Samsung написали приложение, которое позволяет положить на стол телефон и увидеть его подробные характеристики. Принцип тот же, что и при взаимодействии старой модели Surface и фотоаппарата.

Способность Pixelsense распознавать не только жесты, но и установленные на поверхность предметы, позволяет придумать множество сценариев, в которых он может быть полезен. Подойдёт, правда, не любой предмет: на его поверхность невидимыми чернилами должна быть нанесена метка, которую сможет распознать компьютер. Такую метку, к примеру, можно спрятать в рекламной брошюре или в упаковке продукта. Положив товар на поверхность SUR40 в магазине, покупатель сможет увидеть заранее заготовленные подробности о нём. В качестве «универсального предмета» используется «волшебный кристалл» — прозрачный куб, который можно приобрести заодно с Pixelsense.

Реклама — одна из тех областей, где задействовать возможности стола-компьютера проще всего. Для примера: на презентации в Москве показали приложение, рекламирующее водку Absolut. В нём реализован почти настоящий диджейский пульт, поиграв за которым, можно получить рецепт коктейля, составленного в соответствии со звучавшим музыкальным миксом. По сути, такое интерактивное приложение можно придумать на любую тему и для любой компании.

Что можно сказать, посмотрев на SUR40 своими глазами и пощупав своими руками? Мысль о том, что перед тобой стоит устройство из будущего, всё же посещает, но уже не сопровождается головокружением. Сам факт существования огромной мультитач-поверхности волнует далеко не так сильно, как пять лет назад. Смартфоны и планшеты с тех пор стали обыденностью, а мультитач воспринимается как должное.

Сложно даже сказать, что именно впечатляет в SUR40. Размер экрана? Но сорокадюймовые телевизоры с разрешением Full HD давно не редкость. Скрывающийся под ним компьютер? Если и да, то точно не характеристиками. Двуядерный Athlon с тактовой частотой 2,9 ГГц, 4 Гб памяти DDR3, встроенная графическая система, диск на 320 Гб и установленная на него ОС Windows 7 Professional for Embedded Systems... это вполне обычный компьютер, хоть и хитро упрятанный в телевизионный корпус.

Всё дело, видимо, в том, что совместная работа за большим тачскрином — прямо скажем, не самый распространённый вид деятельности. Людей, стоящих за столом-компьютером и крутящих туда-сюда карту звёздного неба в поисках знакомых созвездий, можно смело назвать бездельниками. Но трудно отделаться от ощущения, что команда межзвёздного корабля, собравшаяся, чтобы обсудить последовательность сверхсветовых прыжков, выглядела бы точно так же.

На презентации можно было опробовать и другие приложения, однако спутниковые карты и поисковик Bing были, пожалуй, самыми полезными из всего списка. Подразумевается, что корпоративные покупатели Pixelsense будут сами создавать необходимые им приложения при помощи поставляемого компанией Microsoft набора для разработки программного обеспечения.

Pixelsense уже продаётся в 24 странах по всему миру, и на данный момент, по данным Microsoft, продано несколько тысяч устройств. Очевидно, что спрос ограничен именно необходимостью писать собственные приложения, и на появление рынка программ рассчитывать пока что не приходится.

Предвосхитив популярность тачскринов, Pixelsense до сих пор остаётся строго нишевым продуктом. Не исключено, что время, когда он придёт в каждый дом, однажды настанет. Можно, наверное, считать, что планшеты Microsoft не зря унаследовали имя своего идейного вдохновителя и Pixelsense рано или поздно станет ещё одной платформой, на которой будет работать Windows 8 и его тач-приложения. И даже цена — это тоже вопрос времени. В конце концов, и обычные компьютеры в определённый момент своей истории стоили баснословных денег и были доступны лишь крупным компаниям.

К оглавлению

Великая супер­компьютерная гонка Олег Нечай

Опубликовано 22 июня 2012 года

Суперкомпьютеры — один из важных показателей технологической вооружённости. Они позволяют предсказывать погоду и биржевые курсы, создавать новые лекарства и технологии, побеждать в войнах и планировать долгосрочное развитие экономики. Страны, успешно вкладывающие деньги в суперкомпьютеры, могут быстрее других развивать высокие технологии и существенно опережать тех, кто не располагает такими машинами.

США непрерывно лидировали среди стран-производителей суперкомпьютеров в так называемом списке TOP500 начиная с 2004 года и до ноября 2010 года, когда система Cray Jaguar неожиданно для многих уступила пальму первенства машине Tianhe-1A, созданной в Национальном суперкомпьютерном центре в китайском городе Тяньцзинь. Наверное, для американцев особенно обидно, что этот агрегат был построен во многом на основе технологий, разработанных в США: в частности, в нём используются графические процессоры компании NVIDIA.

В июне 2011 года американцев оттеснила уже на третье место в мировой табели о рангах японская машина K Computer, сконструированное с использованием процессоров Fujitsu SPARC64 VIIIfx. Последний раз Японии удавалось занять вершину списка в 2004 году — это был суперкомпьютер «Симулятор Земли» фирмы NEC.

K Computer может похвастаться большей вычислительной мощью, чем все пять занимавших следующие ступени машин, вместе взятые — даже несмотря на то, что строительство её на тот момент даже не было закончено. По словам заказчика K Computer, Министерства образования, культуры, спорта, науки и технологии Японии, перед конструкторами была поставлена цель преодолеть барьер в 10 петафлопс (квадрильонов операций с плавающей запятой в секунду). Эта цель отражена и в самом названии: "К" — первая буква японского слова «кей», означающего 10 квадрильонов (квадрильон — миллион в четвёртой степени, то есть единица с 24 нулями).

По состоянию на июнь 2011 года, было возведено лишь 672 стоек из запланированных 800, при этом система из 68544 процессоров продемонстрировала в тесте Linpack производительность в 8,162 петафлопс. Барьер был взят в ноябре 2011 года: машина из 864 серверных стоек с 88000 процессорами показала в том же тесте производительность в 10,510 петафлопс, что составляет 93% от теоретической пиковой мощности в 11280 петафлопс.

18 июня 2012 года был представлен очередной список TOP500, первое место в котором снова занял суперкомпьютер из США — IBM Sequoia, установленный в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса в Ливерморе, штат Калифорния. Машина продемонстрировала в тесте Linpack производительность в 16,32 петафлопс.

Второе место осталось за K Computer с 10,51 петафлопс, а третье занял новичок из США IBM BlueGene/Q system с производительностью в 8,15 петафлопс.

В первой десятке остались две китайские машины: Tianhe-1A на пятом месте, а Nebulae — на десятом.

Самый мощный отечественный суперкомпьютер «Ломоносов», построенный в МГУ компанией «Т-Платформы», находится в новом списке на 22-м месте с производительностью чуть более 0,9 петафлопс по тесту Linpack и с пиковой производительностью порядка 1,7 петафлопс. К сожалению, это единственный российский суперкомпьютер, приблизившийся к двадцатке. Четыре прочих занимают 148, 182, 185 и 390 места.

Интересно деление по странам: США — бесспортный лидер списка, там разработано 253 суперкомпьютера из пятисот. Доля Азии — 121 машин, Европы — 107 систем. Китай представлен 68 агрегатами, Япония — 34-мя, у Великобритании 25 суперкомпьютеров, у Франции — 22, у Германии — 20, у России — 5.

372 суперкомпьютера (74,4%) построены на основе процессоров Intel, 63 системы (12,6%) — на базе чипов AMD Opteron, 58 машин — на процессорах IBM Power. В 58 машинах используются графические ускорители или сопроцессоры: в 53 из них — чипы NVIDIA, в двух — AMD Radeon, в двух Cell и в одной — Intel MIC.

Сегодня у американцев вызывает осторожную озабоченность даже не внезапно прорвавшийся в 2010 году на первое место TOP500 Tianhe-1A, фактически изготовленный по технологиям из США. В октябре 2011 году Китай официально представил свой новый суперкомпьютер Sunway BlueLight MPP, который в новом списке занимает не самое высокое 26 место с 7,95 петафлопс по Linpack и теоретической пиковой производительностью в 10,7 петафлопс.

Озабоченность вызывает, разумеется, не производительность, а тот факт, что этот суперкомпьютер построен полностью из разработанных и изготовленных в Китае процессоров, а не из обычных чипов Intel или AMD. Более того, выяснилось, что по габаритам и энергоэффективности эта машина сравнима с двадцаткой лучших суперкомпьютеров мира, что свидетельствует о высочайшем уровне инженерной мысли и развития технологий.

Sunway BlueLight MPP собран из 1600 процессоров ShenWei SW-3, каждый из которых обладает шестнадцатью ядрами, основанными на 64-битной RISC-архитектуре MIPS, тактовая частота 975 МГц. По официальной версии считается, что микросхемы разработаны на базе микроархитектуры Loongson/Godson, работы над которой в Китае ведутся с 2001 года. По другим данным, это продукт «обратного инжиниринга» американского чипа DEC Alpha.

В любом случае, по мнению специалистов, эти чипы архитектурно на несколько поколений отстают от современных американских микросхем, но вряд ли есть сомнения в том, что китайское правительство очень щедро профинансирует разработки, чтобы в ближайшее время сократить разрыв.

Пока не существует общепринятого перевода этого словосочетания на русский язык, но смысл его состоит в "вычислениях масштаба «экза», то есть квинтильонов (2⁶⁰). Цель инициативы Exascale computing, поддержанной Министерством энергетики США и входящим в его состав Национальным управлением ядерной безопасности, состоит в увеличении производительности суперкомпьютеров в тысячи раз по сравнению с современным уровнем 1-15 петафлопс.

Некоторые эксперты полагают, что прорыва можно ожидать уже к 2020 году, но пока существуют непреодолимые технические препятствия. Главное из них заключается в том, что чем выше производительность системы, тем больше её габариты, энергопотребление и, конечно же, тепловыделение. Даже современные суперкомпьютеры мгновенно превратятся в кучи расплавленного железа и пластика, если вдруг откажет их мощнейшая система охлаждения, больше напоминающая фабрику холода.

Вполне возможно, что потенциальным претендентом на звание самого энергоэффективного компьютера может стать описанный выше Sunway BlueLight MPP: по официальным данным, его энергопотребление составляет всего 1 (один) мегаватт. Для сравнения, другой «китаец» Tianhe-1A, построенный на базе американских чипов, потребляет уже 4 мегаватта, а американский Jaguar — более пяти.

При этом производительность Sunway составляет примерно 74% от мощности Jaguar, что даёт колоссальную экономию в эксплуатационных расходах, которые достигают миллиона долларов в год на один киловатт только на электропитание. Японский K Computer потребляет около 12,65 МВт, что означает уже почти 13 миллионов долларов в год.

Между тем, скачок масштаба «экза» к 2020 году действительно необходим, если принимать во внимание объемы данных с которыми мы будем иметь дело к этому времени. Судите сами: ещё в 2004 году общий объём данных, хранимых онлайн, оценивался примерно в пять экзабайт. Уже в 2009 году на столько же увеличивались объёмы загружаемых данных ежемесячно. Сегодня месячный объём составляет около 21 экзабайта. И это без учёта данных, поступающих из других сетей и источников — банковских карточных сетей, спутниковых систем слежения за погодой и множества других! Превратить эти грандиозные потоки данных в полезную информацию способны только суперкомпьютеры.

Одним из способов кардинально повысить производительность вычислений может стать использование нетрадиционных для суперкомпьютеров конструкций, компонентов и материалов. К примеру, в Суперкомпьютерном центре Сан-Диего была построена машина под названием Gordon с использованием флэш-памяти, а точнее, 1024 твёрдотельных SSD-накопителей Intel серии 710, которые способны выдавать данные на порядок быстрее обычных жёстких дисков. В списке TOP500 эта самая большая в мире «флэшка» ёмкостью 300 триллионов байт сейчас занимает 62-е место с производительностью 0,28 петафлопс по тесту Linpack.

Испанский суперкомпьютерный центр в Барселоне намерен использовать для постройки суперкомпьютера в 2014 году «телефонные» процессоры Tegra. Цель эксперимента — снизить энергопотребление на 4-10% по сравнению с лучшими энергоэффективными системами.

Не стоит сбрасывать со счетов и возможности, предоставляемые виртуальными «облачными» суперкомпьютерами, которые смогут получать в аренду все желающие. Amazon построила такую систему осенью 2011 года и сейчас она занимает 72-е место в TOP500. В сеть Amazon входит настолько много расположенных в разных частях света центров обработки данных, что их совместной мощности хватает для предоставления «облачных» суперкомпьютерных услуг множеству сторонних компаний.

Так или иначе, обладание суперкомпьютерами необходимо любой современной державе. Поэтому особенно печально видеть в списке пятисот самых мощных суперкомпьютеров мира всего пять российских.

К оглавлению