NVIDIA GTC 2009: технологии, которые пока даже не снятся / Аналитика

Сегодня вниманию читателей 3DNews предлагается вторая часть рассказа-отчёта о событиях Первой конференции NVIDIA GPU Technology Conference (GTC 2009), проходившей с 30 сентября по 2 октября 2009 года в городе Сан Хосе, Калифорния. В этой части мне хотелось бы не только продолжить повествование о событиях конференции – тем более что об основных анонсах уже рассказано в первой части репортажа; сегодня хотелось бы суммировать некоторые мысли и наблюдения, сделанные по ходу конференции и уже успевшие "улежаться" за последние дни. Однако не обойдётся и без шоу – как на любом мероприятии такого калибра, на GTC 2009 была превосходная выставка перспективных разработок, интересных решений и просто диковинных новинок.

Осмелюсь предположить, что современный человек зачастую воспринимает большинство событий IT-индустрии в координатах собственной Вселенной, началом начал которой является собственный пупок. В том смысле, что вся индустрия вертится вокруг потребителя, вертится не покладая рук чтобы разработать, создать, удивить и в конце концов продать ему свои хитроумные штуки. И жёсткая конкуренция, и невероятная гонка технологий – всё по той же причине, удивить, очаровать и сманить к себе очередного покупателя из лагеря конкурента. Что ж, в каком-то смысле это соответствует действительности. Правда, порой "центропупизм" приобретает забавные формы, вроде одиозных веток форумов, где фанаты той или иной компании что есть силы сражаются со своими оппонентами, поклонниками другой компании, виртуозно атакуя спецификациями новинок, а то и вовсе после публикации очередных квартальных финансовых отчётов или итогов сезонных продаж ликуя на тему "как наша компания вставила вашей". Что ж, обожание любимых хайтек-компаний может порой затмить даже энтузиазм футбольных фанатов, а бескрайняя вера в безграничную "правоту" любимой фирмы вызвать зависть у религиозных деятелей. Иногда мне даже кажется, что фанатизм в некоторой степени молчаливо поощряется или даже поддерживается со стороны рекламных служб и отделов продаж некоторых компаний – в конце концов, именно в продвижении продукции заключается их работа. Но… Но на конференциях масштаба GTC 2009 или IDF 2009 рекламщики и сэйлзмены находятся где-то далеко сбоку и в сторонке, а вперёд выходит общение с живыми людьми, которые думают на несколько лет или даже на десятилетие-полтора вперёд, которые ставят перед собой совершенно фантастические инженерные задачи, и затем, после упорного многолетнего труда, воплощают их "в железе". Безусловно, инженеры – тоже люди, их не в последнюю очередь интересует финансовый успех компании, удачные продажи придуманной и произведённой ими продукции. Но… знаете ли, после прямого общения с целеустремлёнными людьми, образно выражаясь, лично держащими Будущее IT-индустрии за уздечку, как-то сами по себе пропадают сиюминутные суетливые вопросы. Например, о том, в какой вторник выйдет новая видеокарта – в следующий, или через два месяца. Человека, который видит и точно знает судьбу этих видеокарт на три поколения вперёд, просто глупо закидывать такими вопросами, ибо жаль и его, и собственного времени. И, кстати, возвращаясь к теории "центропупизма". Безусловно, вся индустрия крутится вокруг нас, ради того, чтобы мы купили непременно сегодня новый процессор, видеокарту, операционную систему; именно ради нас они "выжимают" из своей продукции каждый мегагерц, каждую дополнительную операцию в секунду и так далее. Но когда ты сидишь в зале и слушаешь рассказ Ричарда Керриса, (Richard Kerris), CTO компании Lucasfilm, о процессе создания фильма: об усилиях, затрачиваемых на создание 3-мерного динамического макета океанического лайнера "Посейдон"; о времени и средствах, затрачиваемых на создание реалистичного пламени; когда просто теряешь дар речи от 10-минутного трейлера нового фильма, который появится на экранах не ранее чем через полгода… Знаете ли, вдруг начинает казаться, что настоящая Вселенная всё же крутится в других координатах.

Кстати, о трейлере: к моему огромному сожалению, порадовать вас нечем, снимать его и парочку других запретили, но кое-какое представление о презентации Lucasfilm даёт фрагмент видеозаписи ниже.

Между тем, представители Lucasfilm объявили о строящемся в настоящее время вычислительном комплексе на базе множества GPU NVIDIA для обсчёта следующих поколений компьютерных спецэффектов.

Что показательно, подобные комплексы распараллеленных вычислений на базе Tesla уже не редкость и в финансовом секторе, и у военных, и у атомщиков, и в государственных учреждениях, и у астрофизиков, и в современной медицине, и у разработчиков новых наноматериалов. Я не владею цифрами, отражающими процент продаж современной графики отдельно по секторам бытового и корпоративного применения, но поверьте, глядя на все эти примеры промышленных масштабов, вопрос о том, кто же в первую очередь нуждается в самых-самых производительных новинках, как-то сам по себе размывается.

Самым большим событием этих дней для меня стала возможность личного общения с Дженсеном Хуаном, (Jen-Hsun Huang), соучредителем и президентом NVIDIA. Что может быть лучше личного общения, когда в спокойной обстановке появляется возможность расспросить действительно знающего человека о планах компании, узнать его мнение о конкурирующих технологиях, и даже просто – послушать, что он думает о ближайшем будущем! Безусловно, даже в небольшой группе журналистов, приглашённых на эту беседу, нашлись желающие потратить время на заумные вопросы о виртуальных конях в вакууме или банальный вопрос о точной дате начала поставок Fermi. Что ж, шутку про "следующий вторник" вновь пересказывать я не буду, но постараюсь пересказать то, что показалось мне действительно интересным. Например, ответ на вопрос, в котором Дженсена попросили рассказать о его видении будущего в получении доходов от трёх сегментов применения графических чипов NVIDIA – настольных ПК, мобильного рынка и рынка параллельных вычислений с помощью платформы Tesla, на ближайшие два года – пять лет. Ответ был таков: скорее всего, сектор настольных ПК и через пять лет будет давать примерно тот же доход: поскольку цены на графику продолжат своё снижение, объём доходов сохранится на том же уровне благодаря увеличению количества продаж. В то же время доходы от графических чипов для мобильных устройств и параллельных вычислений на GPU вырастут неизмеримо: сейчас, по мнению Дженсена, эти рынки находятся в стадии начального развития, но через несколько лет, по мере роста спроса на такие вычисления, продажи в этих секторах будут давать миллиарды долларов.

Развивая тему поддержки телевизионных форматов, Дженсен высказался так; меня не интересует сегодняшнее телевидение, меня интересует телевидение завтрашнего дня – именно высококачественное телевидение через интернет. Он так и сказал: High Definition Internet everywhere. Всегда и везде; чтобы доступ к нему был с любого телевизора, смартфона, видео и телекамеры, автомобиля, цифровой рамки на стене. По мнению Дженсена, беспроводные сети поколений 3G/4G совсем скоро составят реальную конкуренцию кабельным поставщикам интернета и телевидения как уже составляют поставщикам наземной телефонной связи. Разработка мобильной платформы Tegra преследовала именно эту цель – обеспечить экономичный HD интернет всегда и везде. О перспективах использования ARM-процессоров в различных приложениях, включая настольные ПК, Дженсен высказался весьма оптимистично. По его мнению, не за горами тот день, когда с помощью скоростного интернета во многих случаях основные вычислительные мощности, включая обработку сложной графики, будет выгоднее держать на серверной стороне, а простая лёгкая клиентская машина будет получать уже готовую картинку, отмасштабированную до размеров экрана настольного ПК, интернет-планшета, смартфона и так далее. То есть, большинство вычислительных операций в будущем будет выполняться на серверах с той же лёгкостью, с которой сегодня мы прибегаем к запуску интернет-приложений на сервере по схеме облачных вычислений. Далее зашёл весьма интересный разговор об играх как о движущей силе развития компьютерного бытового рынка. По мнению Дженсена, "тяжёлые" игрушки, безусловно, являются одним из основных факторов, "подталкивающих" дальнейшее развитие 3D технологий, однако в наше время гораздо более стремительным образом растёт как раз количество несложных "казуальных" игрушек, запускаемых на разных платформах, в том числе онлайновых игр. На вопрос, каким образом это сказывается на продажах графики NVIDIA, Дженсен напомнил, что компания вообще-то является поставщиком десятков миллионов недорогих видеокарт, главное преимущество которых - не столько производительность, сколько полная совместимость и с простыми, и со сложными играми. Затем мне наконец-то удалось ввернуть вопрос, который вертелся на языке с самого начала конференции, с презентации Дженсена. Если вы помните, в первой части репортажа уже звучал рассказ об экспериментах NVIDIA в области 3-мерного видео, об обстановке на самой пресс-конференции, которая велась непосредственно в стерео режиме в реальном времени. За это время редакционная почта уже успела принести ряд писем с недовольным ворчанием читателей – мол, что ж это такое, и пять лет назад были очки, и в прошлом году очки, и опять нам рассказывают про стерео картинку через очки. Похоже, в будущем стереовидения уже не сомневается никто. Так вот, мой вопрос был поставлен таким образом: каким видится Дженсену ближайшее будущее стандартизации 3D видео и телевидения – будет ли развитее плавным, согласованным, или вновь нам ждать индустриальных войн стандартов по образу и подобию Blu-ray VS HD DVD? На самом деле, сказал Дженсен, в первые годы развития любого нового индустриального направления всегда стоит проблема выбора. Каждый вариант новой технологии, каждое предложение от разных компаний обладает своим специфическим набором возможностей, но цель у всех одна – угадать то, что же на самом деле пожелает потребитель, за что именно он будет готов платить деньги. И лишь тогда можно говорить о принятии общих индустриальных стандартов. Хочет ли массовый потребитель платить за полностью активные 3D очки с HD разрешением картинки и максимальным разделением двух видеоканалов? Или он удовольствуется накладываемыми поверх обычного ЖК-дисплея поляризационными экранами для достижения картинки с половинным разрешением и возможностью просмотра с помощью пассивных очков? Сам Дженсен считает более приемлемым вариант с активными очками без потери разрешения. Что касается далёкого светлого будущего, когда мы сможем смотреть объёмные телепередачи и играть в объёмные игры вообще без применения очков, по мнению Дженсена, здесь имеется лишь одно техническое ограничение – разрешение дисплеев придётся повысить в 10-12 раз по сравнению с современными моделями. По его мнению, речь о начале эры 3D телевидения без очков можно заводить тогда, когда разрешение экранов приблизится к отметке 16 млн. пикселей. Не завтра, конечно не завтра. Но технически это вполне возможно. По мнению Дженсена, такой стереоэкран будет обладать структурой, где каждый пиксель картинки будет составлен минимум из 16 различных "субпикселей", при этом сам пиксель будет обладать поверхностью в форме полусферы, из-за чего и будет достигаться разница в воспроизведении изображения для правого и левого глаза. Это – не обязательный, но один из вполне возможных сценариев создания реального стереовидения в будущем. Но если говорить о дне сегодняшнем, по мнению Дженсена, первое поколение стерео-телевизоров будет всё же с активными очками. Второе поколение – по мнению Дженсена, оно появится вслед за первым годика так через четыре, будет за реальными стерео дисплеями. И для их работы уже понадобится графика неизмеримо более производительная, поскольку для нормального отображения динамичной стерео картинки понадобится как минимум 16-кратная скорость обновления кадров. Что касается перспектив роста популярности стерео видения, похоже, Дженсен в этом плане является последовательным оптимистом. По его мнению, 3D видение со временем станет повседневным и широко распространённым явлением. В качестве примера Дженсен привёл 3-мерный Warcraft, совершенно меняющий восприятие игры при возникновении объёма. Впрочем, отвлекаясь от темы интервью, мне удалось заснять Дженсена в процессе знакомства с настоящей 3-мерной игрушкой. Остальные чудеса с выставки при GTC09 будут представлены несколько ниже, а сейчас – несколько слов о системе Softkinetic Silhouette, по словам разработчиков, первой в мире виртуальной интерактивной игре, основанной на движении тела (Full Body 3D Gesture-based Video game). Суть системы достаточно наглядна и проста: на верхней кромке телевизора установлена небольшая USB-видеокамера. Вы одеваете 3-мерные очки и под музыку пытаетесь протиснуться среди надвигающихся на вас 3-мерных конструкций.

Со стороны выглядит просто потрясающе, но для полного понимания эффекта лучше видеть лица игроков. Впрочем, для наших читателей это можно устроить: в видеоролике ниже в игру Softkinetic Silhouette играет сам Дженсен Хуан!

И ещё один ролик, снятый в более спокойной обстановке и более наглядно поясняющий принцип технологии Softkinetic Silhouette.

Однако вернёмся к беседе. Когда началась разработка архитектуры Fermi? По словам Дженсена, четыре года назад. Несмотря на то, что технология параллельных вычислений на базе графических процессоров – CUDA, официально была представлена три года назад, уже четыре года назад в NVIDIA озадачились разработкой архитектуры, которая будет максимально пригодна для мощных параллельных вычислений, и архитектура Fermi задумывалась в первую очередь именно для этого. На наводящий вопрос – когда же начата разработка архитектуры, следующей за Fermi, последовал логичный ответ: очень давно. При этом Дженсен сразу же предупредительно отшутился: рабочее название новой архитектуры помню, но не скажу, надо было подходить вчера, когда я был в более весёлом настроении.

Переходя на серьёзный тон, Дженсен рассказал, что в настоящее время в разработке находятся два следующих поколения архитектуры, следующей за Fermi, подчеркнув при этом, что речь идёт не о двух поколениях доработанной Fermi, но о двух поколениях совершенно новых архитектур. Относительно сроков их появления на рынке Дженсен отметил, что скорее всего и дальше будет соблюдаться график появления нового поколения GPU NVIDIA - раз в два или три года. Разумеется, с учётом готовности к тому времени соответствующей производственной технологии. Именно во время этой беседы мне впервые удалось услышать утверждение о том, что NVIDIA не будет производить чипсеты под новое поколение процессорной архитектуры Intel Nehalem. Увы, лицензии на новую шину Intel так и не было получено. Зато Дженсен поделился своим видением перспектив графики, интегрированной в процессор (в заданном вопросе, собственно, без всяких намёков подразумевались новые процессоры Intel Arrandale и Clarksdale). Мнение такое: если процессор сам по себе имеет определённые шансы на успех, и графическое ядро также обладает своими определёнными шансами на успех, то, интегрированные в одно решение, в итоге общий шанс на успех не увеличится. Добавить к этому интегрированные в процессор элементы северного моста чипсета вроде контроллера памяти и посмотреть на успех такого решения в перспективе – не через несколько месяцев, но через два, три года… Впрочем, основная проблема, по мнению Дженсена, даже не в этом, а в стремительных темпах изменения современных графических технологий, и некоторые технологии – такие как OpenCL и DirectCompute, появились уже после того как началась разработка того же ядра Arrandale. Впрочем, на бизнес NVIDIA, по мнению Дженсена, всё это повлияет незначительно, поскольку все новые процессорные решения по-прежнему в полном объёме будут поддерживать внешнюю дискретную графику.

Наш разговор, продолжавшийся более часа, был насыщен множеством вопросов, ответов, откровений и просто дружеских шуток, но надеюсь, что в выше приведённых строчках мне удалось передать вам самое интересное.

Прежде чем перейти к фото/видео экскурсии по выставке интересных решений, организованной в рамках GTC 2009, хотелось бы ещё раз напомнить, что в этом году мероприятие NVIDIA организовывалось в первую очередь как технологическая конференция, о чём, собственно, говорит полное название - GPU Technology Conference. В отличие от NVISION08, которое в первую очередь было красочным шоу. Именно по причине преобладания технической составляющей, GTC 2009 была интересна в первую очередь программистам, разработчикам новых игр и приложений. Именно поэтому меня не удивило повышенное внимание организаторов конференции и её участников к технологии параллельных вычислений на базе GPU. Что на самом деле поразило, так это количество представленных проектов, исследований и научных работ, которые считаются сегодня с помощью Tesla. В процессе разглядывания сотен научных и исследовательских работ, проведённых с помощью CUDA, у меня как раз и возникло впечатление, что рекорды разгона, поливания видеочипов жидким азотом и прочие оверклокерские штучки – всё это детский лепет по сравнению с настоящей загрузкой видеокарт серьёзной работой.

Особенно хотелось бы подчеркнуть, что реализация некоторых этих проектов, особенно требующих обработки данных в реальном времени, другими подручными средствами сопоставимой стоимости в настоящее время просто невозможна.

Вот теперь самое время заглянуть на выставку. Прежде всего стоит отметить, что среди многочисленных стендов большее любопытство публики вызывали различные технологии объёмного отображения. Начиная от затеи с проецированием видео на объёмный экран в виде сектора эллипсоида…

заканчивая различными вариантами стереомониторов со стерео очками.

Однако наибольшее внимание привлекла совсем уж необычная технология объёмных 3-мерных изображений… в статическом исполнении! То есть, с различными типами открыток, которые создают эффект объёма, по всей вероятности знакомы все наши читатели, но технология компании Zebra Imaging если и унаследовала что-то от этих открыток, то уж точно ушла от них очень далеко. Поражает реалистичность объёма картинки без каких-либо очков, при этом настоящими выглядят даже тени!

Мне удалось снять небольшой видеоролик по этим экспонатам, с его помощью можно представить 3-мерную технологию несколько более наглядно.

Новое слово в дизайне рабочих станций. Такой "чемоданчик" со встроенным экраном вмещает в себя мощнейшую вычислительную систему с четырьмя слотами PCI Express 2.0 и четырьмя серверными процессорами на борту; при этом совершенно непонятно, как именовать дизайн такой системы – то ли располневшим ноутбуком, то ли интегрированным десктопом.

Не менее уникальная диковинка – сверхкомпактная система с четырьмя портами DVI, способная поддерживать удалённую графическую систему. При этом речь идёт не о каких-то десяти метрах, но в настоящее время о 700 метрах, при этом в планах разработчиков – поддержка удалённой графической системы на расстоянии до полутора километров!

И, разумеется, многочисленные серверы и рабочие станции – как сверхкомпактные, так и стандартные, но непременно с мощнейшей графикой на борту. У некоторых решений мне удалось насчитать до пяти профессиональных графических карт!