Intel открывает новые горизонты
Технологические и научные прорывы Intel, изменяющие наше представление о вычислениях и коммуникациях, не перестают удивлять. Один из наиболее ярких примеров — Intel Centrino — мобильная технология, которая стала первым шагом к «мобилизации» населения всей планеты.
Старший вице-президент и генеральный менеджер Digital Enterprise Group Патрик Гелсингер и директор Corporate Technology Group Джасти Раттнер поделились с нами своим видением перспектив исследований и разработок (R&D) корпорации Intel на ближайшие 5-10 лет и рассказали о том, как благодаря деятельности корпорации Intel изменятся вычисления и коммуникации в будущем.
омпьютерПресс: Какие области разработок вы считаете основными для Intel в 2005 году, а также в следующие 5-10 лет?
Патрик Гелсингер: В течение 2005 года основным направлением для нас будет разработка платформ в области многоядерных технологий с экономным энергопользованием. Сегодня мы придаем особое значение экономному потреблению энергии во всех наших платформах — от самых крупных серверов до карманных устройств.
В более отдаленной перспективе мы будем уделять внимание нашему набору «Т»-технологий, ориентированных прежде всего на удовлетворение нужд пользователей наших платформ. Этот набор «Т»-технологий содержит широкий спектр функций — от встроенной возможности беспроводной связи по разным протоколам (что позволяет реализовать проактивные вычисления) до автономных функций самоуправления, которые помогут компаниям более экономно и эффективно управлять крупными компьютерными кластерами и сетями.
Помимо этого мы создаем широкий спектр технологий, на основе которых строятся платформы: одни развиваем сами, другие получаем от сторонних компаний. В дальнейшем мы будем фокусироваться на многоядерных архитектурах, причем не просто переходить от современных одноядерных процессоров к четырех- и восьмиядерным, а создавать платформы, использующие десятки ядер и, может быть, сотни вычислительных потоков, работающих параллельно.
Мы также надеемся, что будет реализована концепция Radio Free Intel, которая откроет совершенно новые возможности в области сенсорных сетей, в биотехнологиях и медицине.
Джасти Раттнер: Продолжая мысль г-на Гелсингера, отмечу, что мы создали хорошую основу для многоядерных процессоров с помощью технологии Hyper-Threading — технологии, давшей пользователю ощущение того, что он работает с двумя процессорами. Технология Hyper-Threading дала толчок к разработке ПО для многопотоковых вычислений, чем многие компании занялись с энтузиазмом.
КП: В многоядерной архитектуре кроется немало проблем. Готова ли корпорация Intel к их решению?
Д.Р: Я думаю, да. Есть целый ряд аспектов в оборудовании и ПО, которые связаны с увеличением числа вычислительных ядер. Правда, нет гарантии того, что несколько ядер на одном кристалле сразу улучшат ситуацию. Возникает несколько вопросов. Будет ли у каждого ядра персональная кэш-память? Должны ли ядра пользоваться общей памятью или некоторым сочетанием персональных и обобщенных участков памяти? Как организовать взаимосвязь всей этой сложной структуры? Как сохранить совместимость и преемственность при переходе от одного ядра ко многим? Какие новые функции в оборудовании позволяют использовать все новые возможности ПО?
Intel сейчас активно исследует специфические функции для того, чтобы развивать многоядерные вычисления, ищет решения, которые помогут процессорам общаться друг с другом и синхронизировать свою работу. Мы стремимся максимально упростить работу со старыми и новыми приложениями при переходе на многоядерные платформы, разрабатываем специальные средства для поиска ошибок и контроля за работой многопотоковых программ.
КП: Какие новые модели применения процессора и рабочие нагрузки станут движущей силой для следующего уровня вычислительных возможностей и новых процессоров и как архитектура оборудования и ПО Intel должна измениться, чтобы сделать эти новые модели и нагрузки возможными?
Д.Р.: Стараясь предугадать будущие направления развития архитектуры, мы должны ответить на два основных вопроса. Первый из них достаточно прост: есть ли такие новые приложения, которые требуют вычислительных возможностей, в 10 или даже в 100 раз превышающих современные? Ответ — да. Существует множество приложений, которыми вы не можете воспользоваться сегодня, потому что они требуют вычислительных возможностей в 10-100 раз больших, чем предоставляют современные ПК. В настоящее время их может выполнить только компьютер стоимостью в миллион долларов.
Второй вопрос: могут ли эти приложения применять многопотоковую и многоядерную архитектуру? Ответ также утвердительный. Большинство из них, если не все, при небольших усилиях могут быть реализованы в многопотоковой архитектуре и параллельных вычислениях, а если у вас уже есть такая архитектура, то они будут использовать ее.
Первое, о чем вспоминаешь при мысли о приложениях для работы на многоядерной архитектуре, — это RMS (recognition, mining, synthesys — распознавание, поиск, синтез). Есть и целый ряд специализированных приложений для промышленности, основанных на RMS. В настоящее время мы работаем над тем, чтобы определить потребности пользователей в различных областях, таких, например, как финансы (для анализа, моделирования и прогнозов), производство мультипликационных фильмов, и вместе с ними разрабатываем приложения для многоядерных процессоров. На наш взгляд, это оптимальный путь для вывода многоядерных технологий на рынок.
КП: Поль Отеллини говорит о «повороте в правильном направлении» и о «платформизации» корпорации Intel. К появлению каких новых интересных продуктов приведет этот поворот?
П.Г.: Прежде всего, платформизация заключается в том, чтобы получать гораздо большую отдачу от тех технологий, которые у нас уже на подходе. Это было характерно для технологии Centrino — комбинации последнего процессора Pentium и мобильной технологии от Intel. Разрабатываемые сейчас платформы для цифрового дома будут включать множество инноваций, которые уже практически готовы.
В отдаленном будущем, я думаю, появятся продукты, которые сегодня мы даже не начали разрабатывать. Например, с помощью Intel Virtualization Technology (кодовое название LaGrande) в сочетании с некоторыми серверными технологиями, которые разрабатываются в настоящее время, мы сможем выпустить новую марку процессора Intel Xeon для центров обработки данных. Кроме того, мы готовим очень интересные продукты для цифрового офиса, основанные на технологиях управляемости и безопасности, которые сегодня активно разрабатываются.
КП: Какие задачи стоят перед корпорацией Intel сегодня и могут появиться в ближайшие годы?
П.Г.: На мой взгляд, наиглавнейшая задача исследований и разработок любой компании — это превратить результаты своей работы в нечто действительно важное для промышленности. Получить хороший результат в исследованиях — это только полдела, другая половина — это превратить открытие в реальный продукт или даже в промышленный стандарт.
Вторая задача — сделать правильные инвестиции в условиях современной высококонкурентной экономики. Мы одновременно сотрудничаем со многими компаниями и в то же время боремся с ними за лучшие места на рынке. Это совсем не просто.
Третья задача — изобрести и внедрить технологии, которые выгодно отличают корпорацию Intel и ее партнеров от других участников рынка. Мы ставим перед собой цель создать продукты с уникальными преимуществами — лучшие, а не просто хорошие продукты.
КП: В условиях высококонкурентного рынка и бюджетных ограничений продолжит ли Intel наращивать инвестиции в R&D и будут ли они делаться в те же области исследований?
Д.Р.: Мы выбрали для себя очень интересные области исследований. В области ПО — это специализированные языки. Одна из основных проблем в разработке ПО — создание эффективных многопотоковых вычислений. К сожалению, прогресс в создании языков, компиляторов и других приложений для многопотоковых программ пока невелик. Только-только получены первые реальные результаты. Специализированный язык и компилятор создаются специально для решения конкретной проблемы, в отличие от того, как до сих пор создавались языки программирования общего назначения, такие как С или С++ и компиляторы для них.
Графические приложения уже начали работать с такими языками, как Cg, в который встроено представление о пикселах. Когда вы пишете программу на этом языке, которая должна совершать какие-то действия над тысячами пикселов одновременно, то вы описываете действия только для одного пиксела, а язык и компилятор самостоятельно распространяют их на необходимое число элементов.
Обработка потоков данных — это очень важный момент. Необходимо создать языки программирования специально для работы с такими потоками, которые не заставляли бы программиста заботиться о параллельных вычислениях. Параллелизм должен быть спрятан внутри языка — пусть с ним разбирается компилятор.
Следующая область — это пакетная обработка. Сегодня для пакетной обработки применяется язык под названием Baker, а в Intel разработан компилятор, который берет коды Baker и превращает их в коды для параллельных вычислений, реализуемые на NPU (Network Processing Units — сетевой процессор).
Мы стремимся создать еще два или три аналогичных языка, чтобы прийти к оптимальному решению. Может быть, это приведет нас к созданию некоего общего языка параллельных вычислений или нам удастся разработать средства для создания компилятора для специализированных языков. Мы считаем, что нашли очень перспективный путь исследований, и первые полученные результаты убеждают нас в этом.
КП: На таких развитых рынках, как США и Западная Европа, рост продолжается, но гораздо более стремительный рост происходит на развивающихся рынках Китая и Индии. Как R&D Intel может помочь компании добиться успеха на этих быстро растущих участках рынка? Что делает Intel для того, чтобы удовлетворить потребности миллиардов людей в новых технологиях?
П.Г.: На этот вопрос можно ответить по-разному, поэтому я коснусь нескольких областей. Естественно, мы стремимся повысить востребованность наших технологий на этих рынках, продвигая свои бренды, рекламируя и продавая нашу продукцию и услуги.
Мы работаем над стандартами, изучаем ситуацию в конкретной стране и вместе с правительственными организациями участвуем в создании вычислительной и коммуникационной инфраструктуры, структуре тарифов, выделении радиочастотного спектра и т.п. на этих рынках. Мы стараемся обеспечить себе широкое присутствие на рынках развивающихся стран, развертываем на них наши дизайн-центры, представительства и используем все возможности для того, чтобы помогать местной промышленности и конечным пользователям.
Конечно же, мы стремимся сделать наши продукты более востребованными на данных рынках. Например, мы проводим серьезные этнографические исследования и на их основе разрабатываем формфакторы ПК специально для этих развивающихся рынков.
Одно из моих любимых занятий — придумывать оптимальный ПК для сельской Индии. Там людей не беспокоит проблема отключения электричества, поскольку в большинстве мест электричества просто нет. Как использовать ПК там, где нет электричества? Это одна из серьезных проблем, с которыми мы сталкиваемся, когда пытаемся распространить наши платформы по всему миру.
Подытоживая все сказанное, хочу еще раз подчеркнуть, что мы предпринимаем все необходимые шаги для того, чтобы предоставить людям продукты и услуги, которые нужны на всех рынках для распространения современных технологий и предоставления доступа к вычислениям и коммуникациям в любом месте и в любое время.
КП: Как вы относитесь к утверждению, что закон Мура, а с ним и бизнес-модель Intel близки к концу своего действия?
П.Г.: Мы слышим подобные утверждения уже на протяжении двадцати лет и каждый раз находим новые способы отодвинуть в будущее то, что в прошлом считалось непреодолимым барьером. Сегодня мы с абсолютной уверенностью говорим, что закон Мура будет действовать еще десять с лишним лет. Примерно то же самое мы говорили и десять лет назад.
Перед нами сегодня стоят сложные проблемы, и мы честно признаем, что пока не знаем, как решить некоторые из них. Но за последние двадцать лет мы не раз брали барьеры, которые казались непреодолимыми, поэтому мы верим, что сможем справиться с новыми преградами и в следующие 20-30 лет. Закон Мура действует уже более 40 лет, и мы ожидаем, что так будет и дальше.
Д.Р.: Закон Мура — это нечто большее, чем простая экстраполяция параметров. Я думаю, что компьютерная отрасль будет вести себя иначе. Если ожидать от технологии устойчивого постоянного прогресса, то можно просто не увидеть резкого (на порядок) роста вычислительных возможностей, пропускной способности и емкости памяти.
Мне кажется, когда люди привыкнут к тому, что все идет гладко и стабильно, они очень быстро придут к застою, а потом и к спаду. Каждые два года мы реализуем новый полупроводниковый процесс и новое поколение процессоров — они становятся чуть быстрее, но не в 10 раз.
Давайте представим себе, что производительность процессоров возрастет на порядок. Один из известных аналитиков рынка Дикстра (Dykstra) более десяти лет назад очень хорошо сказал: «Количественные возможности компьютеров должны вырасти примерно в 10 раз, чтобы поведение приложений для этих компьютеров смогло измениться качественно».
Итак, чтобы увидеть действительно фундаментальные перемены, надо посмотреть на закон Мура за период в шесть-восемь лет. Перемены, которые происходят ежедневно, заметить просто невозможно. Новый выпуск офисного ПО не дает многократного роста производительности по сравнению с предыдущей версией.
Сегодня, я думаю, мы стоим на пороге одной из наиболее ярких перемен в области архитектуры вычислений, может быть самой значительной с момента изобретения микропроцессора. Мы только в общих чертах представляем себе, как будет выглядеть мир, когда в наших руках окажется избыток вычислительной мощности. Уже сейчас мы стараемся придумать и изобрести новые приложения для работы в этом мире.
Естественно, мы основываемся главным образом на развитии тех возможностей, которые существуют сегодня, но в один прекрасный день какой-то действительно талантливый человек скажет: «Ребята, на основе ваших работ я могу сделать нечто совсем новое!» и весь мир воскликнет: «Господи, мы даже представить себе не могли, что это возможно!»
