Впрочем, хватает и уникальных наработок — например, в терапроцессоре планируется использовать так называемую транзакционную оперативную память, позволяющую объединить несколько операций чтения-записи в одну транзакцию, для которой гарантируется защита от одновременного чтения-записи со стороны других ядер. Например, если у нас есть счетчик — ячейка памяти, к которой обращаются все ядра, каждый раз увеличивая его на единичку, то в «классическом» варианте, когда контроллер памяти просто обслуживает запросы на чтение и на запись от всех ядер, легко может возникнуть следующая ситуация: скажем, первое ядро прочитало текущее значение счетчика, но не успело записать новое, тогда как счетчик — с уже устаревшим значением — читает второе ядро. Если, например, в счетчике было записано число 11, то и первое, и второе ядро в этом случае прочитают «11», вычислят 11+1 = 12 и два раза подряд (сперва одно, потом второе) запишут в счетчик это значение вместо правильного — 11+1+1 = 13. Когда же чтение и запись представляют собой одну транзакцию, такой проблемы не возникает — пока первое ядро не запишет в счетчик 12, второе не сможет прочитать его значения. Механизм еще требует доработки и уточнения, но уже понятно, что этот способ намного быстрее, чем сегодняшняя практика «защиты» счетчика, сводящаяся к тому, что, прочитав счетчик, процессорное ядро ставит «блокировку», запрещающую остальным процессорам что-либо читать или писать из памяти, пока туда не будет записан результат вычислений.
   Из других интересных наработок отмечу кэш-память с разделением приоритетов (QoS), в которой данные одного приложения интенсивно вытесняются из кэшей определенных уровней, а другого, более чувствительного к задержкам оперативной памяти, — остаются там до последнего, причем более часто используемые данные — в кэшах высших уровней; усовершенствованные технологии виртуализации, направленные на использование с операционными системами и языками программирования следующих поколений, «заточенных» под высокопараллельные вычисления; интеграция высокоскоростных средств ввода-вывода, вплоть до сетевого контроллера, непосредственно на кристалл процессора.
   В отличие от клэйтроники, терапроцессоры — дело вполне обозримого будущего. CEO Intel Пол Отеллини даже демонстрировал кремниевую пластину с соответствующими сэмплами — правда, не рабочими, а всего лишь экспериментально-отладочными, так что до коммерческого продукта дело дойдет еще не скоро (во всяком случае не раньше, чем Intel перейдет на 45-нм технологический процесс).
Кремниевая фотоника
 
   Хотя чистый кремний, с нашей точки зрения, абсолютно не похож на содержащее этот же кремний стекло, в определенных электромагнитных диапазонах (в частности, в инфракрасном свете) он почти прозрачен (что, кстати говоря, используется при отладке микропроцессоров — наблюдая за тем, как они излучают свет, можно многое сказать о функционировании их элементов). Вместе с тем у квантов света в качестве носителей информации по сравнению с электронами есть множество плюсов. Переменный электрический ток, текущий по проводу, образует вокруг себя электромагнитное поле, которое возбуждает электрический ток в соседних проводах — возникают наводки и помехи, тем более сильные, чем ближе расположены в кристалле проводники и выше частота (а значит, и пропускная способность). С оптикой таких проблем нет. По одному проводнику очень трудно передавать большое количество разной информации — согласно фундаментальным принципам теории связи, общий объем передаваемой информации будет ограничен шириной спектра сигнала (грубо говоря — максимально достижимой тактовой частотой для этого проводника), а она для сегодняшних металлов не слишком высока. Частотный диапазон оптического канала связи на несколько порядков выше — а потому в нем легко можно совместить несколько «узкополосных» сигналов (свет «разных цветов»), причем с большей скоростью на один канал, чем у «медного» проводника. Наконец, оптический сигнал не так сильно затухает и практически не подвержен наводкам от бытовой техники, радиостанций, сигналов радара и всему прочему, что засоряет радиоэфир. Словом, оптика как средство передачи информации выглядит гораздо интереснее электрического тока, и кремний прозрачен для определенного инфракрасного света — а потому уже много лет предпринимаются попытки создать процессор если не оптический, то хотя бы использующий оптику для передачи данных на сравнительно большие (по меркам кристалла) расстояния.
   Вытравливая в кристалле полоски кремния особого вида, можно добиться того, чтобы они играли роль световодов, передающих свет от одного участка кристалла к другому. Разместив над световодом специальный конденсатор и изменяя на нем напряжение так, чтобы в канале под ним создавалась особого рода «накачанная» среда, можно организовать крошечную управляемую задержку в передаче («вращать» по желанию его фазу). Разделяя оптический сигнал на два одинаковых канала, вращая фазу в одном и снова складывая сигналы, можно добиться того, чтобы в «обычном» состоянии сигналы складывались «в фазе», усиливая друг друга, а во «включенном» — в противофазе, ослабляя, и таким образом эффективно и очень быстро модулировать электрическим током оптический сигнал, передавая данные. С приемом данных — преобразованием модулированного света обратно в электрический ток — особых проблем не возникает, соответствующие решения известны и применяются уже давно. И чтобы все это заработало, не хватало лишь одного — «источника питания», который дал бы тот самый изначальный свет, который можно промодулировать, передать по световоду и детектировать в приемнике. Вплоть до недавних пор единственным способом обойти это ограничение было использование внешнего лазера, «освещавшего» снаружи кремниевый чип, а это дорого, сложно и малоэффективно. В прошлом году собственно лазер (как рабочее тело и оптический резонатор) удалось перенести на кристалл — хотя для его работы ему по-прежнему требовалась внешняя накачка светом. И вы уже, наверное, догадались, к чему я клоню, — на Форуме Intel объявила о последнем, решающем достижении в этой области, сумев интегрировать на тот же кристалл помимо лазера и источник накачки на основе фосфида индия. Так что теперь корпорация располагает всеми необходимыми технологиями для промышленного производства «обыкновенных», не требующих никаких специальных условий, кроме электропитания, полупроводниковых кристаллов, работающих с модулированным инфракрасным светом.
 
   Правда, источник и приемник света пока довольно велики, поэтому использовать их для внутрипроцессорной связи не планируется — зато на их основе легко сооружается приемопередатчик из 25 лазеров с разной длиной волны и соответствующих им детекторов излучения, позволяющих при модулировании света каждого лазера с частотой 40 ГГц (два года назад Intel показывала модуляторы на 1 ГГц, а год назад — на 10), достичь пропускной способности (без коррекции ошибок) в 1 Тбит/с. При этом размеры приемопередатчика достаточно малы, чтобы сделать его частью будущего процессора Intel и использовать, скажем, для передачи данных между процессорами или между процессором и оперативной памятью, с быстродействием на порядок выше, чем в существующих системах, и на порядок большей же простотой подключения (два оптических канала вместо сотен медных и алюминиевых проводников). К сожалению, ничего похожего на Форуме не показали — представленный образец из четырех лазеров на одном кристалле только равномерно излучал свет. Но в отличие от многих других исследовательских проектов, появление соответствующих решений от Intel — дело ближайшего времени.
Самые важные вычислениuя
   То, что в Intel окрестили Essential Computing, поставило меня в тупик с адекватным переводом. Отчасти Essential — это что-то составляющее неотъемлемую часть, и тут все более или менее понятно: например, клэйтроника, если она когда-нибудь войдет в нашу жизнь, действительно станет «неотъемлемой» вычислительной дисциплиной. Но вдобавок Essential еще и самое-самое важное, ценное, значимое, — и в соседи к клэйтронике попадает… программное обеспечение из сферы здравоохранения. Вечная мечта человечества — и забота об отдельных людях: ради столь благих целей никаких петафлопсов не жалко. С позволения читателя я оставлю в покое клэйтронику и, говоря про Essential Computing, буду иметь в виду только «здравоохранительную», а еще точнее — «домашне-здравоохранительную» часть этого многогранного понятия.
   Основная демографическая проблема развитых стран — спад рождаемости в сочетании с резким ростом продолжительности жизни, который означает, что стариков в мире, особенно в пересчете на количество молодых и работающих людей, становится все больше и больше. Это и повышенная нагрузка на больницы и аналогичные учреждения, и недостаточный размер пенсий, и, конечно же, проблема ухода за пожилыми людьми. Ведь как бы нам ни хотелось обратного, мы не можем уделять им все свое время, да и они не хотят подобной опеки. На Форуме Intel показала чрезвычайно интересную систему, во многом решающую ряд возникающих при этом непростых задач. На человека надевается ряд необременительных датчиков — от привычных датчиков давления, температуры, уровня глюкозы в крови, кардиографических сенсоров и пр. до специального RFID-датчика, выполненного в виде браслета. Помимо датчиков, на человека вешается небольшая станция-передатчик, транслирующая получаемые данные на домашний компьютер (или сохраняющая их в себе). И если с медицинскими датчиками все понятно — следящая за ними автоматика подаст сигнал тревоги, если что-нибудь случится (после чего из больницы, к которой приписан пациент, либо позвонят и попросят выпить какую-нибудь таблетку, либо отправят «скорую»), то с RFID все более интересно. Предполагается, что на большинство предметов, с которыми может взаимодействовать человек, будут наклеены специальные радиометки — благо они стоят копейки, так что, касаясь любого предмета, датчик будет немедленно регистрировать, что именно взял в руки или до чего дотронулся его владелец. Простейшее сопоставление последовательности событий после этого (взял банку с кофе, взял ложку, взял чашку, взял сахарницу, снова ложку, снова чашку) позволяет с очень высокой степенью достоверности определять, что делает человек в данный момент. А это и контроль за приемом лекарств — если дедушка забыл принять таблетки, это будет тут же засечено; и напоминание о поставленном полчаса назад на плиту чайнике, и контроль за тем, чем человек питается, сколько времени тратит на работу и отдых, и многое, многое другое, что позволяет ненавязчиво помогать порой беспомощным старикам и более спокойно чувствовать себя их детям. К тому же если, не дай бог, что-нибудь случится — записи «черных ящиков» дадут врачам бесценную информацию, которая позволит установить, например, как себя чувствовал пациент накануне попадания в больницу, если он сам будет не в состоянии это рассказать.
С миру по нитке...
 
   Оставшаяся часть исследовательской экспозиции Intel была более сухой и, если так можно выразиться, предсказуемой. Полностью интегрированная на одном кристалле система для построения модуля беспроводной связи. Новая антенна для систем с многоканальной передачей информации (MIMO) одновременно на разных частотах, минимизирующая интерференцию между разными каналами. Система динамической подстройки электропитания в зависимости от нагрузки, экономящая дополнительные несколько процентов электроэнергии. С этой электроэнергией на Форуме вообще получилось забавно — при огромном количестве посвященных этой теме докладов, среди которых встречались и такие нетривиальные предложения, как новые блоки питания с меньшим числом стадий преобразования напряжения, подключающиеся к специальным высоковольтным сетям, тщательный, растянувшийся чуть ли не на полчаса подсчет стоимости потребляемой электроэнергии закончился цифрой порядка $15 в год на условный компьютер при «среднеамериканской» цене в 10 центов за 1 кВт·ч. А ведь речь идет о борьбе за единицы, в лучшем случае за пару десятков процентов экономии этой суммы! В перспективе подобные усовершенствования, конечно, окупятся, но едва ли это произойдет скоро, так что повального перехода дата-центров на новые стандарты, думаю, пока не предвидится.
   Еще одной «странной» темой Форума, возникшей на волне всеобщей борьбы с энергопотреблением, стали «экологические» экспонаты — пара автомобилей и новый особо экономичный ветряк, от которых было довольно трудно провести какие-либо связи к Intel, чья продукция, насколько я понимаю, в них вообще не используется. Сами экспонаты, конечно, действительно были интересными — например, одноместный концепт-электромобиль Tango из углепластика благодаря своему уникальному суперкомпактному дизайну занимает на дороге места примерно как мотоцикл (со всеми его плюсами в протискивании в пробках и отсутствием проблем с парковкой); с по-спортивному хорошей динамикой и управляемостью, защищенностью при ДТП не хуже, чем у гоночного болида (о чем заботится специальное кресло и мощная система ребер жесткости, пронизывающих углепластиковый корпус), запасом хода в электромодификации на 50 км и ценой около 80 тысяч долларов (с перспективой снижения до 20) он действительно является неплохим кандидатом в революционеры. Вот только причем здесь Intel — я так и не понял. Да и вряд ли в обозримом будущем грянет массовая «электромобильная» революция — говорят, если подсчитать необходимые затраты малораспространенных металлов на изготовление сотен миллионов мощных аккумуляторов и возросшую нагрузку на электросети, то окажется, что, во-первых, нужное количество электрокаров сделать при существующих объемах добычи необходимых материалов попросту не из чего, а во-вторых, общее потребление электричества у армады электромобилей в несколько раз превысит сегодняшнюю выработку электроэнергии во всем мире.
   Впрочем, Форум не был бы Форумом, если бы ограничился только «университетскими» и «маркетинговыми» докладами, которые я опускаю. На следующий день шквал новостей — уже не столь революционных, но все равно не менее интересных — продолжился. Но поскольку журнал не резиновый, то о четырехъядерных процессорах, Wireless USB, топливных элементах, перспективах Itanium и обо всем остальном, не поместившемся в рамки R&D-брифинга, мы расскажем в следующем номере.

ОКНО ДИАЛОГА: Mission possible, или Миллиард по плану

   Автор: Наталья Басина
   Возглавив в 2002 году российское представительство Acer, Глеб Мишин взялся за реализацию бизнес-плана, согласно которому в 2008 году оборот компании в России должен достичь отметки в миллиард. Один миллиард евро. Что ж, сегодня эта цифра выглядит куда реальнее, чем пять лет назад, когда оборот Acer в России едва превышал десять миллионов евро.
 
 
   По данным IDC и Dataquest, компания Acer вырвалась в лидеры российского рынка ноутбуков. Очевидно, что подобная экспансия обходится дорого. Какова оптимальная доля рынка, захватив которую, вы сконцентрируетесь на прибыли, а не процентах?
 
   — Мы прекрасно понимаем, что 90% рынка завоевать невозможно. Да, наверное, и не нужно, поскольку при таких объемах трудно обеспечить нормальный режим поставок. Впрочем, опыт работы Acer в Чехии свидетельствует, что цифра 40% вполне реальна. Значит, и в России мы можем стремиться к подобному результату. Скажем так, мы постараемся занять такую долю рынка ноутбуков, какую позволят конкуренты.
   Конкуренты намекают, что ваши нынешние достижения — во многом результат чуть ли не демпинговой ценовой политики…
   — С полной ответственностью заявляю: ни одного ноутбука в России мы не продали ниже себестоимости. Да, у нас есть модели, на продаже которых мы получаем небольшую прибыль, есть такие, на которых мы зарабатываем много, но в минус мы не работаем принципиально.
   Ответ на вопрос о причинах нашего лидерства нужно искать не в ценообразовании, а в эффективности выстроенного нами канала продаж. Значительную роль здесь играет и организационная эффективность российского представительства (у нас в офисе работает всего четырнадцать сотрудников, а оборот в этом году должен превысить полмиллиона долларов), и то обстоятельство, что мы используем так называемую непрямую модель продаж: максимальное количество функций, которые можно «вывести» из компании, переданы партнерам. При этом мы получаем от них услуги по максимально низкой цене на условиях аутсорсинга.
   Впрочем, наше преимущество перед российскими и западными компаниями строится на разных основаниях. Зарубежных коллег мы обогнали потому, что использовали более эффективную модель работы, а российских — потому, что Acer — международная компания, с которой ни один локальный брэнд соревноваться не может.
   Наконец, не нужно забывать, что в 2000 году наша компания пережила глубокую реструктуризацию, в результате которой отошла от непосредственного производства техники и все усилия сконцентрировала на продажах и маркетинге. Еще в 1997 году была приобретена Texas Instruments, довольно крупный производитель ноутбуков. Кстати, многие руководители нынешней Acer как раз пришли из TI, в том числе и действующий президент компании Джанфранко Лянчи.
   Все возможности для дальнейшего роста у нас есть, а физические ограничения для увеличения нашей рыночной доли в России сегодня отсутствуют.
   На рынке достаточно прецедентов, когда почивших на лаврах лидеров легко обходили «набравшие скорость» соперники…
   — Думаю, удерживать лидерство не труднее, чем его завоевать. К тому же для обороны, как правило, требуется куда меньше средств, чем для нападения. Знаете, я коллекционирую слухи об Acer. Так вот, один из них как раз касается нашего лидерства. Некоторые наши российские конкуренты утверждают, что когда Acer завоюет еще большую долю на рынке, руководство компании расслабится и… тут-то российские сборщики Acer и победят. Однако фокус в том, что мы вовсе не намерены расслабляться. Чтобы этого не произошло, у нас, например, есть долгосрочные планы. В частности, конкретный стратегический план действий до 2008 года, разработанный сразу же после моего прихода в Acer в 2002 году. В нем говорится, что к концу 2008 года наш оборот по всей продукции, продаваемой в России, должен составить миллиард евро. Сегодня это вполне достижимая цифра, если учесть, что в нынешнем году оборот составит от 500 до 600 миллионов евро.
   Вы уверены, что российским производителям ноутбуков навсегда уготованы вторые роли?
   — Начнем с того, что почти все комплектующие для ноутбуков производятся не в России, а в Азии. При этом их доставка заметно более дорога и «энергоемка», чем транспортировка уже готовых изделий. В итоге локальным производителям в «горячий период» может просто не хватить комплектующих, ведь преимущество всегда у крупных компаний — в контрактах с ними производители заинтересованы гораздо больше. Результат — сложности в работе местных производителей, что сказывается и на качестве их продукции.
   Кроме того, международный производитель всегда получает преимущество по цене, поскольку закупает комплектующие большими партиями. Значит, российские сборщики либо вынуждены покупать дороже, либо использовать дешевые комплектующие, например, забракованные в ходе проверки контроля качества. В итоге такие электронные компоненты либо приходится подвергать сплошной проверке, что, в свою очередь, может сказаться на цене, либо рисковать и использовать комплектующие без проверки.
   Нередко продукция локальных сборщиков отличается от компьютеров, изготовленных крупными компаниями, еще и тем, что в ноутбуках одной и той же модели, собранных с разницей в две недели, могут обнаружиться разные наборы комплектующих — даже процессоры могут быть с другой тактовой частотой.
   Не будем забывать и о том, что стоимость рабочей силы в России и в Китае, где и производится большинство комплектующих, существенно отличается. В России дорогая аренда, к тому же большую часть года помещения приходится отапливать. Тем временем заводы в Азии, как правило, работают почти в 24-часовом режиме и могут производить практически неограниченное количество продукции, что существенно снижает себестоимость каждого отдельного изделия. Если учесть, что российский сборщик на одном ноутбуке зарабатывает в среднем около 18 долларов, легко понять, почему производство ноутбуков у нас в стране оказывается не слишком рентабельным. К тому же конвейерная сборка ноутбуков в России отсутствует.
   Наконец, у российских производителей нет своего дизайна продукта, они, мягко говоря, не озабочены проблемами теплоотдачи и зачастую соединяют в одном компьютере «несоединимое», поскольку в данный момент под рукой оказались именно такие комплектующие. В итоге ноутбуки российской сборки часто выходят из строя.
   Все это не является исключительно российской проблемой, а относится к локальным сборщикам в любой стране. Почти во всех странах появлялись известные производители ноутбуков — французская Bull, итальянская Olivetti… Однако у таких компаний всего два пути: либо прочно занять уникальную нишу, либо вырасти до масштабов международной компании. Иначе… просто перестают существовать.
   Доля ноутбуков по сравнению с настольными ПК нарастает высокими темпами. По данным IDC, во втором квартале 2006 года на долю ноутбуков в России приходилось 23% поставок всех персональных систем. Когда, на ваш взгляд, может наступить стабилизация?
   — На протяжении трех последних лет (именно такой период является неким психологическим жизненным циклом компьютера, после чего у многих пользователей появляется желание, а чаще даже необходимость заменить компьютер) в среднем в России продается пять миллионов ПК ежегодно.
   Однако в стране проживает 140 миллионов человек. Понятно, что перспективы продаж огромны, то есть в ближайшие три года ничто не мешает рынку вырасти не менее чем вдвое. При этом продажи ноутбуков растут как минимум на 10% быстрее, чем продажи настольных ПК. Так что о «стабилизации» говорить рано.
   Однако мы понимаем, что в конечном счете многое будет зависеть от роста благосостояния населения. Со всеми поправками наш прогноз таков: ежегодный рост рынка ноутбуков в России составит 40—50%, и такая ситуация может продолжаться еще пять-шесть лет.
   И каково будет соотношение между настольными системами и ноутбуками?
   — Думаю, разумное соотношение между поставками ноутбуков и настольных компьютеров должно составлять 45:55, то есть доля ноутбуков все равно будет несколько меньше. Просто потому, что пока форм-фактор настольного компьютера позволяет добиться оптимального соотношения цены и производительности.
   И вообще «чистого эксперимента» в рыночном противостоянии ноутбуков и настольных ПК не получится. На рынке все больше устройств «двойного назначения», которые уверенно не назовешь ни ноутбуками, ни десктопами. Это новый класс приборов на стыке цифровой, бытовой и вычислительной техники, пока не выделенный в особый класс. Я бы, например, не рискнул именовать портативные медиацентры ноутбуками. С другой стороны, нашу модель Acer Ferrari уже трудно отнести к «просто ноутбукам» — это скорее представитель индустрии стиля и моды. Одновременно в сторону медиацентров мигрируют и некоторые модели настольных компьютеров. Так, у нас есть модель Acer Idea, напоминающая DVD-плейер, однако являющаяся полнофункциональным компьютером, способным принимать, записывать и транслировать телевизионные программы.
   Концепций и концептов подобных устройств множество, но они до сих пор не унифицированы. Да, это производные от компьютеров, но по сути они очень далеки от обычных ПК.
   Бок о бок с рынком ноутбуков набирает обороты индустрия карманных устройств…
   — Да, но я бы не считал такие устройства конкурентами ноутбукам. По функциональности ноутбуки все-таки довольно далеки от «карманников». Точно так же ни один нормальный человек не будет использовать ноутбук в качестве телефона. Скорее, следует говорить о некотором «перетягивании» функций: мобильные устройства и ноутбуки начинают выступать еще и в качестве средства связи, отнимая рынок у операторов телефонии. IP-телефония становится все более привычной услугой, а в продаже уже появляются ноутбуки, в комплект поставки которых входит IP-телефон и ПО к нему.