Обрабатывая правду

[Max-Payn]

Обрабатывая правду

Сенсационная статья в Wall Street Journal о книге ‘The Race For A New Game Machine’ подняла массу вопросов по поводу создания чипа Cell компанией IBM, которое велось одновременно с разработкой центрального процессора PowerPC Xenon, используемого в Xbox 360. Авторы книги, Дэвид Шиппи и Микки Филипс были двумя главными инженерами, занимаясь разработкой Cell в совместном научном центре Sony-Toshiba-IBM, который в итоге потратил на разработку технологии 400 миллионов долларов. Шиппи был главным инженером ядра Cell, а также руководителем и архитектором в группе, которая занималась разработкой процессорной архитектуры Power Architecture, которая в итоге и легла в основу консолей Xbox 360 и PlayStation 3.

После выхода книги тут же возникла противоречивая идея - Xbox 360 содержит в себе некоторые технические находки, которые были применены в PlayStation 3 Cell, и, возможно, Xenon CPU вобрал в себя какие-нибудь технологии, которые были получены благодаря совместным стараниям IBM, Sony и Toshiba. Так что портал Gamasutra решил сам поговорить с Дэвидом Шиппи и узнать его точку зрения на эти события.

Несмотря на то, что Шиппи в течение многих лет был высококвалифицированным инженером IBM, его отношения с Cell начались с 2000 года, когда Sony впервые обратилась в IBM для создания технологии «масштабного увеличения процессорной мощи» для их следующей игровой платформы. IBM продемонстрировала компании все внутренние технологии и чипы, над которыми работал в том числе и Шиппи – «и Sony сказали, что “это не совсем то, что нам нужно”» - вспоминает Шиппи.

«Они сказали, “Мы хотим, чтобы вы начали с чистого листа, выбросили все, что вы сделали до этого, и создали новую прорывную архитектуру с большей производительностью, чем что-либо еще, любая игровая машина, любой PC”», - вспоминает Шиппи. «У Кена Кутараги была очень четкая точка зрения – “Не работайте с тем, что у вас есть, пойдите и изобретите что-то совершенно новое”»

Целью, по словам Шиппи, было создание «суперкомпьютера на одном чипе». В те времена производительность большинства персональных компьютеров ограничивалась полутора гигагерцами, а двухядерность по-прежнему оставалась относительно новой идеей. Cell же, напротив, предлагал 8 параллельных обрабатывающих модулей. «Мы создали Cell и сделали его вдвое быстрей любого PC» - говорит Шиппи.

Однако, самой главной отличительной чертой было заставить работать эту мощь при минимальном потреблении энергии. «Консоли не могут позволить содержать в себе огромные вентиляторы и системы охлаждения» - говорит Шиппи. Так что в планах было создать высокопроизводительный чип со сниженным энергопотреблением.

В полном составе команда начала работать над Cell в марте 2001 года. Центр разработок Sony-Toshiba-IBM для создания чипа переместили в Остин, и на два года, по словам Шиппи, команда «затаилась» для создания процессора следующего поколения для PlayStation 3.

«А затем в 2003 году приходит Microsoft и гворит: “Эй, IBM, можешь ли ты спроектировать чип для нас?”». Точно так же, как и главный конкурент, Microsoft была не слишком впечатлена существующими наработками IBM.

Однако, компанию заинтересовал чипсет PowerPC, точнее, последняя версия технологии, введенной IBM в эксплуатацию в 1992 году, и ранее использовавшаяся, правда в более примитивной форме, в Nintendo Gamecube. Но Microsoft отличилась тем, что потребовала несколько таких ядер на одном чипе.

«Я бы сказал, что их внимание привлек тот объем исследований, который был вложен в разработку технологии Cell» - говорит он, очевидно имея в виду некоторые высокоуровневые преимущества PowerPC, которые были использованы в разработке некоторых элементов Cell, например модуля power processing unit, главным инженером которого и был Шиппи. (Архитектура Cell, как известно, состоит из центрального PPU, а также набора параллельных модулей SPU).

Однако, Шиппи не верит, что Microsoft на тот момент знали, что в разработке у Sony находится PlayStation 3, однако им понравились те нововведения в технологии PowerPC, дизайнерские решения которых были на тот момент доступны частично и благодаря разработке Cell. «Изначальная технология, которую мы создали? Да, она оплачивалась исследовательским центром Sony-Toshiba-IBM и разрабатывалась для чипа Cell» - говорит Шиппи.

«Все три компании… имели юридические права распоряжаться этой технологией, любыми ядрами этих процессоров в своих интересах. И все об этом говорили… так что IBM целиком и полностью имела все необходимые права на продажу любой части этой технологии в своих целях» - объясняет Шиппи. «Очень часто создаются новые, интересные, первопроходческие технологии и потом эти технологии используются на нескольких платформах».

«Но я думаю, что неожиданностью для всех стало то, что мы показали технологию конкуренту еще даже до того, когда закончилась работа над Cell и PlayStation 3. Даже сами мы не ждали этого».

Значит ли это, что Microsoft сама взглянула на Cell? «Нет, мы не показывали им Cell» - утверждает Шиппи. «Cell сам по себе, и та фундаментальная архитектура, что заложена в его основу – все это предназначено для PlayStation 3. То, что было показано Microsoft, являлось всего лишь технологической картой, которая говорила “эй, мы можем сделать эти высокопроизводительные ядра PowerPC на очень высокой частоте при меньшем энергопотреблении”».

«IBM абсолютно ничего не сказала о фундаментальной архитектуре чипа Cell; все ограничилось общим знакомством Microsoft с принципами устройства технологии, которая позволяла создавать действительно быстрые процессоры».

Итак, несмотря на несколько общих концептуальных идей, Шиппи подчеркивает, что оба процессора очень разные, начиная от архитектуры и заканчивая программным обеспечением. «Они разделили себя своими уникальными способами» - говорит Шиппи.

Шиппи считает, что по-настоящему стало интересно, когда обе компании узнали друг о друге –Xenon CPU для Xbox 360 разрабатывался одной IBM, а Cell для PlayStation 3 создавался стараниями IBM, Sony и Toshiba.

«Это действительно немного поменяло всю работу центра разработки» - вспоминает Шиппи. «У меня над проектом бок о бок трудились инженеры Sony и Toshiba, как часть моей команды, и когда началась вся эта история с Xbox, конечно многие ребята, даже в моей команде, были довольно сильно этим расстроены».

Он добавляет: «Первоначальная реакция была, как будто нас предали: “Эй, мы тут создавали такой крутой чип Cell, а сейчас вы хотите, чтобы мы занимались этой штукой, Xbox 360, в тех же временных рамках? Похоже, у нас появляется соперник”. В то время только лишь инженеры IBM знали всю правду. Они были подавлены предательством партнеров, и сначала у меня была такая же реакция».

Но имея два крупных проекта в работе времени на уныние не было. «Мне пришлось смириться с этим очень быстро. И, несмотря на то, что я был подавлен, мне нужно было надевать свою PS3 бейсболку или мою Xbox 360 бейсболку и попросту говорить команде: «Эй, парни, это не отличается от того, как Intel и AMD создают процессоры для Dell PC и HP PC. Так что смиритесь с этим, и надо двигаться дальше».

Однажды в сеть утекла новость о том, что IBM собирается одарить чипом новый Xbox, и тут же на этом стали спекулировать Sony и Toshiba, говорит Шиппи. «Это привело к некоторому беспокойству наших партнеров, потому что они не знали, что происходит на самом деле. “Вау, мы на самом деле сейчас проектируем суперпроцессор не только для PlayStation 3, но и для наших конкурентов”».

«В конце концов, это все не имело значения» - говорит он. «В конце концов, у меня были мои первоклассные инженеры, и они просто хотели создать самую лучшую лидирующую технологию, какую только могли, и не важно, в чей карман она попадет».

Общность же двух консолей заключается в значительном объеме параллельных вычислений на центральном процессоре, что позволяет достигать высокой мощности при низких энергозатратах, компенсируя то минимальное пространство, что предоставляет для нужд охлаждения устройство консоли.

Но если PlayStation 3 хорошо справляется с отводом тепла, то запуск Xbox 360 с самого начала был испорчен серьезными проблемами с перегревом, которые приводили к повсеместному отказу консолей – хотя это совершенно не обязательно была проблема, связанная с CPU. Но почему же так происходило?

«Я думаю, как и любая компания, они урезали бюджет, отведенный на вопросы питания», - предполагает Шиппи. «Вероятно, они хотели добиться настолько высокой производительности CPU и GPU, насколько это вообще возможно, при этом пытаясь сэкономить абсолютно на всем, и я думаю, они немного переусердствовали в том, что они хотели запихнуть в один продукт. Как и любая другая компания, они, вероятно, подошли к самому краю – так что это похоже на игру с огнем».

«Могу начать ответ на ваш вопрос со стандартного ‘зависит от ситуации’ » - смеется Шиппи. «Опять же, они являются абсолютно разными моделями. В случае с PlayStation 3 у нас есть Cell с его мощной системой параллельных вычислений, ядро PowerPC, несколько ядер SPU… а также ядро графической системы, из-за которого бОльший объем данных приходится на Cell, а не на GPU. Так что это одна из парадигм обработки данных – парадигма разнородности».

«Я не был в курсе некоторых решений по консоли и не знал, на что направлен весь бюджет, так что, я думаю, с системной точки зрения они приложили все старания, чтобы сказать: “Мы считаем, что можем создать консоль, оставаясь в рамках бюджета на технологию питания”».

Но может ли Шиппи, являясь непосредственным участником разработки систем, честно и окончательно ответить на вечный вопрос о том, какая же консоль является наиболее мощной?

«Xbox 360 предлагает вам более традиционную многоядерную систему, где есть три ядра PowerPC, каждое из которых предоставляет два конвейера обработки – так что получается шесть потоков на процессоре. Шесть потоков на Xbox 360, и восемь или девять на PlayStation 3 – но тут же вступает в силу фактор GPU», - объясняет Шиппию «GPU на Xbox 360 является более сложным чипом».

И в заключении он говорит: «В конце концов, если поставить консоли рядом, в зависимости от программного обеспечения, я думаю, что они приблизительно равны, несмотря на то, что они используют абсолютно разные модели обработки данных».

А что насчет распространенного мнения о том, что архитектура PlayStation 3 слишком усложнена, и заставляет программистов более эффективно выполнять свою работу? «Архитектура Cell, с точки зрения программирования программного обеспечения, определенно является совершенно новой парадигмой» - признает Шиппи.

«И я думаю, это как раз о чем спорит геймерское комьюнити, из-за этих различий изначально программировать для Cell сложнее – нетрадиционная мультипроцессорная среда» - говорит он.

«Настоящие хардкорные кодеры будут с этим спорить, поскольку как только осознаешь принципы работы и можешь писать программы, начинаешь многое вытягивать из железа, и можно написать относительно низкоуровневый код, который даст очень высокое быстродействие» - добавляет он.

«Я думаю, многие большие компании, которые больше сосредоточены на высокоуровневом коде, предпочтут Xbox 360 – если начинать с нуля, то для этой консоли код писать легче. Однако можно очень многого добиться от технологии Cell, однако в нее сложнее погрузиться».

Роль Шиппи в консольных войнах вызвала много скептицизма, доходя до дискуссий в сети о том, что книга содержит избыточно-сенсационную идею о том, что «Sony финансировала Xbox 360».

Но он настаивает на том, что он никогда не рассчитывал на сенсацию. «Вышла статья Wall Street Journal, и по всему интернету начались эти дебаты», говорит Шиппи. «Я читал некоторые из них – никто из этих людей даже не читал книгу. Так что все спекулировали на статье, и то, что случилось и происходило потом – не ради этого писалась книга».

«Если вы прочтете книгу, вы найдете всего лишь интересную историю о том, как команда разработки высокопроизводитеьных технологий создала невероятный продукт в невероятные сроки, о том, какие лидерские качества понадобились для этого. Это действительно воодушевляющая книга» - говорит он.

«Мне совсем не хотелось сенсаций в духе «Sony финансировала Xbox 360». Это ни разу не было главным мотивом истории. Это интересная точка зрения на то, как все в итоге получилось, однако история была рассказана без всяких сенсаций».

Леих Александер

Права на оригинал статьи принадлежат Gamasutra.com

Перевод: Илья Саламатов ( consolnewz.ru)

[Sentra]

Апупеть, обработал) Неплохо и интересно. А где-то можно книжку нарыть?