Во время поиска информации по компьютерной графике в Интернете, мне часто попадались ссылки и разного рода упоминания о фирме Silicon Graphics Inc. (SGI). Я не уделял этому особого внимания до тех пор, пока на одном из сайтов не встретил такой фразы: «SGI — лидер в области машинной графики… без него картина сегодняшнего мира науки была бы неполной». До этого я имел только поверхностное представление об этой фирме, в частности, знал, что она является разработчиком библиотеки для моделирования трехмерной графики OpenGL, а также то, что она принимала участие в создании многих фильмов, например, грандиозной ленты «Властелин колец».
Но оказалось, что деятельность Silicon Graphics одними лишь спецэффектами и графическим моделированием не ограничивается. Узнав больше об этой компании, я понял, что она действительно сыграла большую роль не только в прогрессе компьютерных технологий, но и в развитии науки в целом. После долгих поисков мне удалось по крупицам собрать материал, удовлетворивший мое любопытство и реконструирующий общую картину развития и деятельности сегодняшней SGI. Думаю, вам тоже будет небезынтересна эта информация.
История истории
Многие преуспевающие сегодня люди, гении мира сего, в большинстве своем — люди из малоимущих семей, чье детство прошло в нищете. Может быть, составляющие их успеха — настойчивость и простое, но отчаянное желание жить лучше?! Так случилось и с Джимом Кларком — будущим миллиардером, основателем SGI. Он вырос в маленьком техасском городке Плейнвью в полной нищете. К учебе он относился пренебрежительно, поэтому ему удалось закончить только среднюю школу, а из колледжа, куда он чудом поступил, его сразу же исключили. Потом была армия. Флот. Карьерист из него оказался тоже никакой — по службе никакого продвижения не намечалось, и постепенно она для него становилась сущей мукой. Но что ни говори, судьба — изменчивая штука. Заставили матроса Кларка писать тест по математике (согласитесь, для нашей армии это было бы из ряда вон выходящее событие). И он написал. Причем, к своему удивлению, получил наивысший балл! Что и позволило ему попасть в высшее учебное заведение.
Но на этом подарки судьбы не заканчиваются. Хоть Кларк и получает докторскую степень в области компьютерных наук, но по-прежнему живет бедно и сумбурно. Ему уже стукнуло 38 лет, а он всего лишь преподаватель университета с маленькой зарплатой. Как истинный американец (и просто обиженный жизнью человек) Джим впадает в депрессию (короче, полное слайд-шоу в окружающем мире видео и анимации :-)). И понимая, что таким образом ничего не изменишь, Кларк полностью отдается работе. Как станет ясно позже, он сделал правильный выбор. В течение 4 лет, совместно со студентами, он занимается созданием Geometry Engine — мощного графического ускорителя для обработки трехмерной графики в реальном времени. После успешного завершения работы над этим проектом в 1982 году Джим Кларк создает фирму Silicon Graphics, почти сразу ставшую монополистом в сфере машинной графики.
В 1985 году , стремясь захватить новые рынки и внедрить повсеместно свои технологии, Silicon Graphics начинает разрабатывать и поставлять рабочие станции. Желая самостоятельно заниматься оптимизацией процессоров под свои системы и быть как можно более независимой, фирма отказывается от чипов сторонних производителей. Причина тому — нежелание последних выдавать лицензию на производство процессоров сторонним компаниям. Содействие в сложившейся ситуации оказала компания MIPS, занимающаяся производством чипов с RISC-архитектурой (с ограниченным набором команд). Такая архитектура и поныне применяется в современных процессорах рабочих станций SGI. Также сегодня используется и операционная система собственной разработки —IRIX (UNIX-клон). Она специально создавалась для работы с большими объемами графических данных.
В 90-х годах параллельно с созданием стандарта OpenGL, Silicon Graphics пытается привлечь к своими рабочими станциями внимание Голливуда, ищущего новых революционных решений в кино («силиконовые станции» позволяют их максимально реализовать). В области же программной генерации графики собственные разработки фирму не вполне удовлетворяют. Но опять-таки, если обратиться к сторонним разработчикам, значит попасть в зависимость. Поэтому, чтобы подтянуть программную часть, Silicon Graphics покупает довольно преуспевающие в этой области фирмы Alias Research и Wavefront. Позже (с 1995 года) этот альянс разрабатывает пакет MAYA — удобный и гибкий инструмент для создания именно анимации, в то время как 3DMAX изначально планировался лишь для моделирования. Естественно, сначала MAYA вышел на платформе IRIX-MIPS, но потом, благодаря тому, что Alias Research попутно занималась платформой Wintel, а также благодаря помощи Microsoft, заинтересованной в популяризации своей ОС во всех качествах, была выпущена MAYA (об этом пакете рассказывалось в одной из статей Сергея Бондаренко и Марины Двораковской «MAYA vs 3DMAX», МК, № 8 (179)) под Windows.
Одновременно продолжается сотрудничество SGI с Голливудом. Многопроцессорные станции компании просчитывают и воплощают самые фантастические эффекты. Ну а что же Джим Кларк? Он после очередной депрессии (но уже из-за обилия новых идей) ушел из компании для того, чтобы вплотную заняться делами такой фирмы, как Netscape, и воплощать другие свои задумки. SGI возглавил Роберт Бишоп и группа директоров, спустя некоторое время (2000 г.) в компании наступает кризис. Silicon Graphics, инвестировав огромные деньги в новую прогрессивную технологию, допускает просчет, — оказывается, что разработанная технология не может быть интегрирована в их собственные серверные решения! SGI вынуждена закрыть свои филиалы (и ближайший к нам в России тоже). Однако вопреки всему сегодня компания вновь оптимистично смотрит в будущее: разработана новая стратегия, планируются исследования. На данный момент основными сферами ее деятельности и предоставления услуг являются энергетика, промышленность, наука, правительство и оборона. Доход компании за 2002 год уже составил $1.3 млрд.
«Силиконовая техника»
Рассказ о компании вышел бы неполным, если бы мы не упомянули о ее разработках, использующихся не только при создании кинолент, но и в серьезных научных проектах. Как уже было сказано, после того, как Голливуд заинтересовался «силиконовыми» рабочими станциями, что способствовало их популяризации, и как результат — внедрение в различные сферы науки. Оказалось, что с помощью станций и суперкомпьютеров от SGI можно моделировать фюзеляжи самолетов (используется Boeing), аэродинамические формы и детали автомобилей (используется «Фольксваген»). Им по силам производить расчет параметров сейсмических явлений, предсказывать погоду, без больших материальных и трудовых затрат виртуально проводить сложнейшие медицинские, биологические и другие опыты. И это еще не все сферы применения оборудования от SGI. Множество «силиконовой» техники работает в университетах, лабораториях, заводах всего мира. Вот, например, что говорит по этому поводу доктор Генри Фучс (Henry Fuchs) из университета Северной Каролины: «Эти машины позволят нам проводить исследования в компьютерной графике и приложениях на уровне, беспрецедентном для нашего университета и для большинства других исследовательских центров». Его коллега из этого же университета, профессор Федерико Гил (Federico Gil): «Мы можем теперь заняться полномасштабными, реально — мировыми проблемами, что ранее было бы немыслимо».
Так что же такое рабочие станции и серверы от SGI? Рассмотрим некоторые из них.
Ряд SGI Onyx 3000 (InfiniteReality graphics)
Это так называемые серверы визуализации (рис. 1). Они могут содержать до 512 процессоров MIPS (64-битные) и до 16 графических модулей (pipe) InfiniteReality. Один такой модуль в свою очередь может иметь до 10 Гб памяти (сравните со своей видеокартой :-)). Подобный сервер позволяет подключить клиентские рабочие станции и обрабатывать поступающую от них информацию. Onyx 3000 предназначен в основном для видеомонтажа, высококачественного рендеринга, громоздких расчетов.
Silicon Graphics F220 — Flat panel Display
Жидкокристаллический 22-дюймовый дисплей (рис. 2) имеет весьма приличные технические характеристики. Оснащен аналоговым и цифровым видеовходами и встроенными динамиками. Соотношение сторон экрана 16:10, поэтому естественным разрешением для данного монитора является 1600х1024 (возможно масштабирование до 1600х1200). Насыщенную цветопередачу и высокую яркость монитора дополняет довольно большой угол обзора и относительно невысокое энергопотребление (до 80 Вт). Данный дисплей предлагается для поставки с «силиконовыми» рабочими станциями.
The Silicon Graphics Fuel
Высокопроизводительная рабочая станция (рис. 3). Область применения: медицинское моделирование, работа с 3D-графикой, визуализация различных процессов и пр. Основные характеристики: 64-разрядный процессор MIPS R14000A (500 МГц 2 Мб кэша второго уровня или 600 МГц с 4 Мб кэша второго уровня), до 4 Гб памяти (DDR) и мощная графическая система Vpro V10 или V12 (до 128 Мб видеопамяти, векторный, текстурно-растровый движок и пр.), 48-битная система RGBA (12 бит на канал — на 4 бит больше, чем у любой настольной системы) с 16-битным Z-буфером.
Silicon Graphics O2
Стандартная мультимедийная рабочая станция (рис. 4). Имеет процессор MIPS R12000 300 МГц, с 1 Mб кэш-памяти второго уровня. Память — до 1 Гб. Мощная графическая система, оптимизированная для работы с 32-бит RGBA-изображением. Эта станция в основном ориентирована для работы в сети с сервером визуализации, но может использоваться и автономно.
Silicon Graphics Octane2
Еще одна высокопроизводительная рабочая станция (рис. 5). По техническим характеристикам напоминает Fuel, но может иметь до 8 Гб памяти. Поставляется с различными графическими системами, поддерживающими вывод изображения с разрешением до 1920x1200. С недавнего времени подобные станции могут работать и под управлением SGI Linux.
Мы перечислили лишь некоторые модели из рада «силиконов». Подробный их перечень представлен на сайте http://www.sgi.com.
Как видно из вышеприведенных характеристик, рабочие станции SGI сами по себе, в общем-то, довольно производительные. Однако компания заявляет, что самый оптимальный способ их использования — LAN с сервером визуализации.
Кроме того, с помощью программного комплекса OpenGL VizServer становится возможной организация распределенных вычислений, для которых задействуются мощности сервера и клиентских станций. Так, к примеру, при монтаже и создании эффектов в фильме «Властелин колец» использовалось несколько сотен «силиконовых» рабочих станций, с помощью которых было произведено и обработано около 100 (!!!) терабайт данных.
На этом позвольте закончить рассказ о Silicon Graphics. Надеюсь, вам было интересно узнать о компании — лидере в области компьютерной графики, которой в этом году исполнилось 20 лет.