![]() |
3 июля: Борис Арташеcович БАБАЯН,
научный руководитель московского центра SPARC-технологий
Проблемы развития вычислительной техники в России и мире (Творческий портрет и дайджест публикаций) |
Родился 20 декабря 1933 г. в Баку. В 1957 г. закончил Московский физико-технический институт (МФТИ) по специальности инженер-физик. Доктор технических наук, профессор (преподает в МФТИ), член-корреспондент Российской академии наук, специалист в области вычислительной техники.
Научный руководитель ТОО Московский центр SPARC-технологий и главный конструктор разрабатываемых систем. В коллективе ведутся разработки современной архитектуры вычислительных машин, проектируются микропроцессоры. Работы проводятся совместно с зарубежными фирмами и по отечественным заказам.
Генеральный конструктор высокопроизводительных компьютеров семейства "Эльбрус". Основным достижением считает создание современной архитектуры, системы команд и программного обеспечения высокопроизводительных микропроцессоров. Публикации в отечественных и зарубежных изданиях посвящены проблемам создания архитектуры вычислительных машин.
Кандидат в мастера спорта по альпинизму. Любимый вид отдыха - горные лыжи.
Так как я выступаю по Internet, то, как я полагаю, все, кто меня слушает, люди достаточно хорошо информированные. Просто потому что они подключены к Internet. Поэтому я постараюсь мой рассказ сделать по возможности чуть-чуть более аналитическим.
Я постараюсь рассказать, каким мне представляется состояние вычислительной техники в мире и у нас в стране. И безусловно я постараюсь рассказать о своем представлении роли российских специалистов в этой области.
Прежде всего, как обстоит дело в мире. Совсем недавно, более точно до 1995 г., в области универсальных вычислительных машин четко были очерчены два практически непересекающихся рынка. Это, во-первых, рынок персональных компьютеров, и, во-вторых, рынок рабочих станций. Рынок ПК был очень массовым и безусловно в нем доминировали фирмы Intel и Microsoft. Но это были сравнительно медленные машины. Однако их выпускалось очень много. Наиболее выразительно это соотношение можно представить словами руководителя фирмы Intel, который в то время сказал: "Что мне эти RISC'и, я за один квартал выпускаю микропроцессоров больше, чем все RISC'и вместе взятые за всю историю их существования." Эта массовость безусловно имела очень важные коммерческие последствия. Во-первых, машины были дешевле. И, что не менее важно, математическое обеспечение для них было дешевле почти на порядок, чем для рабочих станций. Мир рабочих станций тоже имел свои успехи. Это были быстрые машины. Основу этой скорости составляли известные RISC-технологии. В особенности ее суперскалярный вариант, впервые выпущенный на Западе в начале 90-х годов.
Эти два рынка сосуществовали весьма мирно. Достаточно сказать, что многие фирмы в дополнение к своим рабочим станциям выпускали конечно и свои машины на базе Intel-овских микропроцессоров. Среди разработчиков рабочих станций была своя конкуренция, которая привела к тому, что к началу 90-х годов их осталось практически пять: IBM, Sun, HP, DEC, SGI.
Ситуация драматически изменилась в середине 90-х годов, когда фирма Intel выпустила микропроцессоры на базе архитектуры P6. С архитектурной точки зрения это была традиционная CISC-архитектура, но реализованная методами RISC-технологии, разработанными основными конкурирующими фирмами. В результате машины Intel стали практически такими же быстрыми, как рабочие станции. Это не надо квалифицировать как победу CISC над RISC. Наоборот, можно сказать, что RISC'и полностью завоевали мир. Однако это весьма сильно упрочило и так мощные позиции фирмы Intel. Она стабильно стала приближаться к монопольным позициям. Легко можно себе представить ситуацию, создавшуюся для разработчиков рабочих станций, в особенности тех, которые выпускали и Intel-совместимые машины.
По существу два рынка, которые жили раздельно, теперь объединились. Рабочие станции выглядели для любого пользователя менее предпочтительно, потому что Intel-овские машины были дешевле. Они стали почти такими же быстрыми, но при этом математическое обеспечение для них было гораздо более обширным (становилось более обширным) и стоило гораздо дешевле. В результате практически все пять фирм-производителей рабочих станций стали подумывать о том, чтобы покинуть этот рынок. HP объединилась с Intel в разработке машины следующего поколения. DEC была поделена между Intel и Compaq. SGI собирается отделять от себя подразделение, работающее над MIPS и сконцентрироваться полностью над машинами с Intel-овскими кристаллами. И только пожалуй Sun продолжает отчаянную борьбу, в значительной степени надеясь на вновь разработанную Java-технологию. Однако и Sun объявила о том, что собирается поставить Solaris на следующее поколение Intel-овских машин на базе нового микропроцессора Merced.
Но чтобы завершить это наступление, фирма Intel собирается выпустить в 2000 г. свой новый микропроцессор Merced, основанный уже на пост-RISC-овской архтитектуре, значительно более быстрой, которая уже не оставляет никаких надежд для других фирм.
Вот такая довольно суровая складывается картина на мировом рынке компьютеров. Она характеризуется грядущим полным монополизмом Intel. Несколько слов о новом микропроцессоре Merced. Знаменательным здесь является тот факт, что впервые за все 25 лет существования микропроцессоров и конечно Intel-овских микропроцессоров фирма решила нарушить полную двоичную архитектурную совместимость. Это прямоедоказательство того, что дальше развиваться CISC-архитектура не может. Она просто будет неконкурентна. Однако и выпускать абсолютно несовместимый процессор на рынок тоже невозможно. Поэтому были разработаны методы косвенного обеспечения совместимости, которые приводят к не очень большой скорости на старых программах. Пожалуй это и все, что можно за это короткое время изложить по поводу западного рынка. Я, разумеется, совершенно не касался многих других разделов рынка машин, таких как, например, встраиваемые машины, мультимедиа-чипы, DSP. Здесь картина значительно более разнообразная. Теперь несколько слов о состоянии у нас в России. Я не разделяю точку зрения, что у нас все умерло. Это совсем неверно. Во-первых, у нас очень много весьма квалифицированных и талантливых коллективов. К примеру, наши программисты весьма высоко ценятся во всем мире. И у нас в стране ведутся многие работы, распространяемые по всему миру. К сожалению, многие уезжают на Запад, но, к счастью, не меньшее количество появляется новых. У нас ведется сборка машин, хотя это и нельзя квалифицировать как работы в собственно вычислительной технике. Но это очень важно с точки зрения бизнес-составляющих компьютерного дела. Как это ни странно, но у нас совсем не умерло и кристалльное производство. Однако оно конечно по качественному уровню существенно уступает западному.
Теперь я бы хотел остановиться, быть может, на самой главной компоненте компьютеров - на микропроцессоре. Ясно, что она все больше и больше доминирует в вычислительных машинах. Сейчас уже несколько фирм работают над компьютерами в одном кристалле. Работы над микропроцессором можно очень грубо разделить на две части. Первое - это его разработка и второе - это само кристалльное производство. Это две раздельные и большие темы.
Разработка. Здесь как ни странно мы не только не отстаем, мы просто впереди. Я хочу вспомнить об упоминавшемся выше процессоре Merced. Он использует явный параллелизм в системе команд, что и приводит к значительному увеличению скорости. Так вот именно такой процессор, правда, не микропроцессор, а большую машину наш коллектив разрабатывал с 1986 г. и она была изготовлена в 1991 г. Однако в это время началась перестройка и наши границы открылись для западных машин. Несмотря на блестящую архитектуру наша технология была ниже всякой критики. Объем кристалла в западных микропроцессорах в это время равнялся нескольким миллионам транзисторов. У нас же эта цифра составляла всего несколько тысяч. HP в это время только начинала свою разработку новой архитектуры, основанной на той же философии. Ее представитель посетил наш коллектив и мы ему рассказали про все наши работы, так как мы искали партнера. Нам можно было продолжать работать с ними, но мы выбрали Sun. В 1994 г. этот проект HP в результате контракта с Intel превратился в Merced. Мы также продолжили разработку микропроцессорного варианта нашей архитектуры и в настоящее время наш микропроцессор нисколько не уступает тому, что создано в HP-Intel. Следующая проблема для создания микропроцессоров - это технология кристалла. Как я уже сказал, у нас в России по крайней мере два завода продолжают активно работать в этой области - это "Микрон" и "Ангстрем" в Зеленограде. Однако они сейчас только достигли технологии 0,8 мкм. На Западе же 0,25 мкм уже на рынке и вскоре появится 0,18 мкм. Проблемы здесь совсем небезнадежные. Они скорее экономические, чем технические. Кадров у нас квалифицированных хватает. А проблема заключается в следующем. Всем известен первый закон Гордона Мура о линейном росте практически всех характеристик кристаллов. Он строго выдерживается с середины 60-х годов (когда и был сформулирован). Так вот, Мур недавно сформулировал свой второй закон, в который я, кстати говоря, совсем не верю. Закон это заключается в том, что первый закон скоро перестанет действовать по экономическим соображениям. Дело в том, что фабрики по производству кристаллов стоят крайне дорого. Сейчас это 2 млрд дол. В ближайшем будущем цифры приблизятся к 10 млрд дол. И в эти фабрики каждые три года надо реинвестировать такие суммы для поддержки их на передовом уровне.