Как это часто бывает в ИТ, у этого начинания исключительно академические корни. История началась в 1979 году Стэндфорде, где профессор Джеймс Кларк вместе со своими студентами вёл разработку «Геометрического движка». Задача на тот момент была совершенно фантастической — обеспечить рабочим станциям возможность оперировать трёхмерными изображениями.
Забегая вперёд, отмечу, что сейчас плод её решения вкушают пользователи всех известных мне современных операционных систем, предназначенных для персональных компьютеров. Итак, сегодня я расскажу об эре визуального компьютинга в UNIX и компании SGI, ответственной за её рождение и закат.
Silicon Graphics Inc
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.
Motorola 68K, первый камень в огороде SGI
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 i8086 от Intel. Превосходство не ограничивалось разрядностью — поддержка 16 Мб RAM по сравнению с 1 Мб для i8086, 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.
Архитектура MIPS
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 SysV позволили SGI к середине 80-х на равных соперничать с Sun, крупнейшим игроком на рынке UNIX-станций.
Кластер из Indigo, Национальная лаборатория Ферми, США
В течение следующих нескольких лет рабочие станции Silicon Graphics получили в свое распоряжение 64-разрядный центральный процессор, 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 приобрела компания Microsoft.
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, открывший NeXT, Кларк не стал сидеть сложа руки — им был основан стартап под названием Netscape.
Кто заказывал музыку?
Т1000, робот из жидкого металла. Целиком создан в IRIX
Фильм «Терминатор-2»
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.
«Хрюн и Степан» тоже делались в Юниксе
В России юникс совместно с компьютерами веселых голубых, зеленых и фиолетовых расцветок использовали, в первую очередь, аниматоры и студии видеопроизводства. Из известных хотелось бы отметить признанных отечественых грандов Пилот-ТВ и BS Graphics. Во времена, предшествующие кризисному 1998 году силиконовские станции охотно приобретались нефтяниками и метеорологами, но в силу дороговизны как самих компьютеров, так и софта, широкого распространения у нас они так и не получили.
