После десятков лет научных исследований квантовые компьютеры созданы и работают. Вопрос теперь в том, что с ними делать.

В IBM и D-Wave пытаются извлечь доход из своих недешевых квантовых машин, предлагая их в виде сервиса. Но сложность в том, что квантовые компьютеры отличаются от персональных, и их нельзя применять для выполнения всех тех же приложений.

Зато квантовые системы позволяют решать недоступные современным компьютерам задачи, например связанные с поиском новых лекарств и моделированием молекулярной структуры материалов. Нынешние компьютеры хорошо справляются с нахождением ответов путем анализа информации в существующих срезах данных, тогда как квантовые позволяют получать более широкий круг решений путем создания новых срезов данных, основанных на просчитанных предположениях.

Квантовые компьютеры могут работать гораздо быстрее, чем нынешние ПК и серверы, и со временем способны заменить их. Переход на квантовые вычисления — один из вероятных путей дальнейшей эволюции компьютерных систем, после того как развитие современных натолкнется на пределы, обусловленные законами физики.

Исследователи понемногу находят применение существующим сегодня квантовым компьютерам, таким например, как D-Wave 2000Q, у которого 2000 кубитов, и как система IBM из пяти кубитов. В их основе разные технологии, причем компьютер IBM — более развитый в техническом отношении. Используемый в системе D-Wave принцип квантового отжига реализуется проще и быстрее, чем тот, который используется IBM, однако 2000Q все же имеет гораздо большее быстродействие, чем современные ПК (Квантовый отжиг, или квантовая нормализация, — метод нахождения глобального минимума некоторой заданной функции среди некоторого набора решений-кандидатов. — Прим. ред.).

Специалисты Google, НАСА и Ассоциации космических исследований университетов США в настоящее время устанавливают D-Wave 2000Q в научно-исследовательском центре им. Эймса для решения задач, связанных с искусственным интеллектом и машинным обучением. Квантовый компьютер, в частности, планируется использовать для поиска оптимального решения среди широкого круга возможных. В НАСА уже применяют квантовые системы D-Wave при подготовке роботизированных космических миссий, а в Google — при поиске, разметке изображений и при распознавании речи.

На днях в Volkswagen объявили, что пользуются компьютером D-Wave для анализа передвижения такси в Пекине. В компании разработали алгоритм, позволяющий оптимизировать маршруты следования автомобилей и тем самым ускорять прибытие машин к заказчикам по вызову. Цель исследования, в ходе которого использовалась выборка готовых данных по 10 тыс. пекинским такси, состояла также в том, чтобы оценить возможности квантового компьютера. Разработанное в результате программное обеспечение для него, позволяющее оптимизировать транспортные потоки, Volkswagen представила на выставке Cebit в Ганновере.

В D-Wave со временем планируют предложить доступ к квантовому компьютеру через облако. Также поступают в IBM — здесь недавно появился набор сервисов квантовых вычислений Q. В ближайшие годы в корпорации собираются построить для него новый квантовый компьютер из 50 кубитов.

Квантовый компьютер IBM предназначен прежде всего для научных исследований в материаловедении и квантовой физике, причем сервисы основаны на уже известных квантовых алгоритмах. В частности доступна реализация алгоритма Гровера, позволяющего находить информацию в неструктурированных базах данных гораздо быстрее, чем при работе с обычными компьютерами.

Вместе с тем в IBM планируют предлагать доступ к Q для финансового и экономического моделирования. У корпорации есть бесплатный сервис Quantum Experience, позволяющий исследователям выполнять пробные приложения на пятикубитовом квантовом компьютере через облако.

Компания Nvidia вместе с поставщиком автокомпонентов Bosch намерена заняться массовым производством систем для беспилотных автомобилей на основе процессора Xavier.

Автокомпоненты и автомобильные технологии Bosch используются автопроизводителями по всему миру. Датчики и компоненты Bosch поставляются, например, для беспилотных автомобилей Tesla.

В прошлом году Nvidia сообщила, что в ее плате Drive PX будет установлен мощный процессор Xavier. Конкретные даты начала поставок при этом не назывались. Bosch — одна из первых компаний, разрабатывающих бортовые компьютеры на основе этой платы. О начале реализации совместного проекта было объявлено 15 марта.

Платы Drive PX поддерживают параллельное программирование и платформы для разработки программного обеспечения машинного обучения. Компания Bosch намерена поставлять производителям автомобилей бортовые компьютеры, в которых найдут применение соответствующие технологии.

Партнерство с Bosch, несомненно, можно считать положительным для Nvidia, вынужденной конкурировать на развивающемся рынке автономных автомобилей с другими производителями элементной базы. Intel, один из главных ее конкурентов, недавно объявила о покупке за 15,3 млрд долл. компании Mobileye, которая выпускает датчики, чипы и программное обеспечение для беспилотных автомобилей. Nvidia же пока разрабатывает технологии автономных автомобилей в основном самостоятельно, поддерживая деловые связи с широким кругом автопроизводителей, в том числе с Volvo, Audi, Mercedes-Benz и Ford.

Плата Drive PX с процессором Xavier станет уже третьей моделью Nvidia для бортовых компьютеров, умеющих распознавать образы и быстро прокладывать точные маршруты. Такое положение дел будет способствовать дальнейшему совершенствованию беспилотных такси, для которых определение точного маршрута между двумя точками имеет первостепенное значение. Компьютеры Drive помогут также не допустить столкновений и оптимизировать принятие водительских решений.

На базе первой модели Drive PX компания Nvidia уже разработала автономный автомобиль, умеющий менять полосу своего движения, останавливаться на сигнал светофора, ездить по скоростным шоссе и прокладывать маршруты перемещения из одной точки в другую. Системы Drive PX принимают водительские решения на основе данных, собираемых с устройств GPS, радаров, лидаров, камер и других датчиков.

Бортовой компьютер, создаваемый Bosch и Nvidia, претендует на звание суперкомпьютера для автомобильной отрасли. В Nvidia уверяют: компьютеры Drive PX в конечном итоге смогут распознавать в процессе движения все происходящее вокруг, что будет способствовать повышению качества принимаемых автономным автомобилем водительских решений.

Сроки начала поставок компьютера, разрабатываемого Bosch и Nvidia, пока не объявлены. Однако уже сейчас можно сказать, что налаживание партнерских отношений с крупным поставщиком автокомпонентов должно способствовать продвижению технологий Nvidia на рынок беспилотных автомобилей. Intel, со своей стороны, поддерживает сотрудничество с другим крупным поставщиком автокомпонентов – компанией Delphi.

Всегда открытый Форрест Норрод никогда не уклонялся от вызовов времени. Будучи главой серверного подразделения Dell, он помог компании наладить бизнес оборудования для ЦОД и любил экспериментировать с новыми типами серверов.

Теперь Норрод возглавил серверное направление в AMD, и перед ним стоит задача вернуть серверный бизнес производителя к тому высокому уровню, на котором он находился когда-то. Мегачип Naples, оснащенный 32 ядрами и построенный на базе архитектуры Zen, призван возвратить AMD на серверный рынок.

Процессор Naples начнет поставляться производителям серверов во втором квартале текущего года. «Исходя из результатов тестирования, мы полагаем, что Naples способен вполне на равных бороться с чипами Intel», – заявил Норрод, исполняющий ныне обязанности старшего вице-президента и генерального менеджера AMD Enterprise, Embedded and Semi-Custom Business Group.

Возвращение AMD будет способствовать столь необходимому усилению конкуренции на рынке серверных процессоров, где сегодня доминирует Intel. Доля Intel сейчас превышает 90%, и AMD придется приложить немало сил, чтобы перетянуть клиентов к себе.

Клиентам инициатива AMD вполне может понравиться, потому что чипы Intel стоят дорого. Самый дорогостоящий процессор предлагается за 8898 долл. Появление более дешевых продуктов AMD откроет перед клиентами возможности сэкономить деньги.

«Naples заставит Intel снижать цены», – считает главный аналитик компании Insight 64 Натан Бруквуд.

У AMD уже действуют скидки на новые процессоры для настольных компьютеров Ryzen, которые стоят значительно дешевле игровых чипов Intel.

Серверные процессоры Naples, созданные на базе архитектуры x86, так до сих пор и не получили официального названия. Когда-то AMD представляла серьезную угрозу для Intel, но серия ошибок погубила ее серверный бизнес. Активно критиковавшаяся архитектура Bulldozer положила начало долгому спаду. В дальнейшем ставка была сделана на процессоры ARM, но спрос на них был низким, и из-за этого компания была вынуждена фактически уйти с серверного рынка.

Naples не единственный серверный процессор, построенный на основе архитектуры Zen. В ближайшее время появятся и другие модели. Понятно, что 32-ядерный чип нужен далеко не каждому, а потому AMD собирается выпускать процессоры и с меньшим количеством ядер.

«Пока мы слышим о Zen исключительно положительные отзывы», – отметил Норрод.

Серверные чипы Zen ориентированы на одно- и двухпроцессорные серверы, служащие для создания систем общего назначения и выполнения облачных приложений. Двухпроцессорная система может иметь до восьми каналов памяти, которые позволяют удовлетворить потребности приложений, требующих высокой пропускной способности оперативной памяти, например приложений баз данных. Процессор Naples обладает более развитыми средствами взаимодействия с подсистемой ввода-вывода и оперативной памяти по сравнению с сопоставимыми чипами Intel. Эти функции весьма востребованы в системах машинного обучения, особенно если центральный процессор используется в сочетании с другими сопроцессорами, в том числе и графическими. В AMD рассчитывают, что серверные чипы Zen будут устанавливаться вместе с графическими процессорами Vega, которые хорошо подходят для задач машинного обучения.

«Высокоскоростная шина AMD, связывающая два процессора, поистине уникальна, ее можно считать идеальным вариантом для построения двухпроцессорных серверов», – отметил Бруквуд.

Компания AMD уже передала лицензию на свою серверную архитектуру совместному предприятию из Китая THATIC (Tianjin Haiguang Advanced Technology Investment Co.), которое будет выпускать клоны чипов Zen для местного рынка. Впрочем, по словам Норрода, это вовсе не означает, что процессоров, поступающих непосредственно от AMD, на китайском рынке не будет.

Чипам Naples придется конкурировать с серверными процессорами Intel Skylake, которые компания Google планирует использовать в своих облачных серверах. В сфере высокопроизводительных вычислений чипы AMD пока уступают продуктам Intel. Серверные процессоры Intel Skylake поддерживают набор векторных инструкций AVX-512, тогда как AMD ограничивается только инструкциями AVX-128.

«Существует целый ряд алгоритмов, использующих преимущества AVX-512, – подчеркнул Бруквуд. – Стоит учесть, что Intel осваивает область высокопроизводительных вычислений дольше, чем AMD. В Intel хорошо знают, где востребованы соответствующие возможности, а AMD только пытается открывать для себя этот рынок».

«Некоторые приложения действительно лучше работают на процессорах Intel, – согласился Норрод. – Однако у Naples есть свои уникальные достоинства, которые должны помочь AMD вернуться на серверный рынок».

В конце концов, если производительность у процессоров AMD окажется сравнимой с продуктами Intel, клиенты начнут задумываться об их покупке.

«При сопоставимой производительности решающую роль сыграет цена», – полагает Бруквуд.

В рекламных роликах Intel подчеркивается, что продукты корпорации «являются двигателем для 98% облачных вычислений». Судя по последним анонсам, появились силы, бросающие вызов этим показателям.

Во-первых, объявлено, что отныне Windows Server работает на процессорах ARM. Раньше данная серверная операционная система функционировала только на чипах x86-архитектуры, а теперь заказчики могут поэкспериментировать и с другими платформами.

Официальная дата выпуска ARM-версии Windows Server не названа, но в Microsoft сообщили, что уже пользуются операционной системой для собственных нужд. Анонс был сделан на очередном саммите Open Compute Project.

Компания Qualcomm на этом мероприятии продемонстрировала 48-ядерный сервер формфактора 1U, выполненный на ее процессорах архитектуры ARM — Centriq 2400. Данный сервер, рассчитанный на использование в облаке Azure, создан на базе архитектуры Microsoft Project Olympus и работает под управлением Windows Server. В продажу Centriq 2400 пока не поступил, поскольку еще не окончено его тестирование.

В Microsoft и Qualcomm собираются и дальше совместно разрабатывать системы на базе Windows Server и Centriq 2400. Заинтересовать заказчиков планируется более низкой стоимостью этих серверов по сравнению с аналогичными на процессорах Intel.

Компания Cavium и производитель серверов Inventec тоже продемонстрировали, как работает ARM-версия операционной системы Microsoft на стоечном сервере с процессорами ThunderX2, выполненными на основе конструкции ARMv8-A. Используемая в системе материнская плата Cavium спроектирована с расчетом на установку в серверы на базе конструкции Project Olympus.

Серверные процессоры ARM от Qualcomm и Cavium представляют собой специализированные интегральные схемы, каждая со своими контроллерами ввода-вывода и особым набором поддерживаемых протоколов. Задача проекта Olympus — обеспечить возможность установки в серверы различных процессоров архитектуры ARM или x86 по выбору.

Серверные процессоры ARM существуют уже больше пяти лет, и первоначально интерес к ним был обусловлен низким расходом электроэнергии, тем не менее широкого применения они не получили. Большая часть серверного программного обеспечения разрабатывается для процессоров Intel, и сейчас корпорации принадлежит свыше 90% соответствующего рынка. К тому же заказчики не решаются вкладывать огромные средства и переходить со стабильных x86-систем на непроверенную архитектуру ARM.

Project Olympus позволяет легко переключиться с x86 на процессоры ARM, тем самым процесс миграции частично упрощается. В Microsoft также попытались решить проблему нехватки ПО, целиком перенеся Windows Server на платформу ARM.

«Мы перенесли компоненты среды исполнения и связующее ПО, а кроме того, перенесли приложения и провели их тестирование, причем во многих случаях — в рабочих средах», — написал в своем блоге Лендерт ван Дорн, инженер Microsoft.

Появление ARM-серверов — это реальная возможность для многих участников ИТ-индустрии предложить совершенно новые платформенные решения; некоторые облачные сервисы Microsoft в дальнейшем планируется развернуть именно на таких системах, добавил он.

В прошлом в Dell, Lenovo и других компаниях выступали с похожими оптимистичными заявлениями, однако предложить стабильные ARM-системы не смогли. И несмотря на то что процессоры ARM хорошо справляются с выполнением стека LAMP (Linux, Apache, MySQL, PHP), ими так и не начали пользоваться в веб-серверах, большинство из которых работает под управлением Linux. Помешало то же, что и в случае с Windows-серверами, — нехватка программного обеспечения и сомнения в уровнях быстродействия. Серверные процессоры Intel Xeon по-прежнему остаются одними из самых быстрых.

В ARM глубоко удовлетворены тем, что получили такого партнера, как Microsoft: это стало большим прорывом, и теперь британская компания имеет все шансы выйти на высокорентабельный рынок серверов и инфраструктурного оборудования. ARM уже доминирует в области мобильных устройств, носимых гаджетов и Интернета вещей, а в наступившем году снова появятся Windows-ноутбуки на процессорах архитектуры ARM — Qualcomm Snapdragon 835. Серверный рынок пока что избегал процессоров ARM, и авторитет Intel на нем остается непререкаемым.

В ARM и Microsoft выражают уверенность в том, что вместе компании смогут изменить ситуацию. В это, впрочем, трудно поверить, учитывая, что серверов на процессорах ARM практически нет, а в Intel появление любых конкурентов воспринимают очень серьезно.

«Мы уверены: процессоры Xeon продолжат обеспечивать высочайшую производительность и самую низкую общую стоимость владения для операторов облачных систем, — заявил Ден Франсиско, представитель Intel. — Но мы с пониманием относимся к желанию наших заказчиков оценить и другие предложения».

Может показаться, что в Intel спокойны, но, скорее всего, в корпорации готовят какой-то ответ на объявление ARM и Microsoft. Когда в 2011 году началась пропаганда серверных процессоров ARM, в Intel выпустили экономные чипы Atom для микросерверов, после чего энтузиазм в отношении ARM охладел.

В саммите Open Compute Project приняли участие не только Qualcomm и Cavium, но и другие производители процессоров ARM. Например, компания Macom представила чипы X-Gene 3 для серверов, систем хранения данных и сетевого оборудования. Эти процессоры разработаны компанией AppliedMicro, которую Macom купила в текущем году.

Заявленные характеристики X-Gene 3 впечатляют: до 32 ядер, поддержка памяти DDR4, 42 канала PCI-Express 3.0, 32 Мбайт кэш-памяти третьего уровня, совместно используемой всеми ядрами, и 256 Кбайт кэша на каждые два ядра. Производительность процессора в пять с лишним раз выше, чем у X-Gene 2, имевшего до восьми ядер. Правда, X-Gene 3 расходует больше энергии, чем предшественник.

Поставки нового чипа Macom для тестирования начнутся уже в марте, срок начала продаж объявлен не был.

Согласно прогнозам корпорации Intel, к 2020 году средний пользователь Интернета будет потреблять 1,5 Гбайт трафика в день, общий же объем ежедневного видеотрафика будет измеряться петабайтами.

Объем данных, которые собираются и пересылаются на все более быстрые серверы в мега-ЦОД для последующего анализа и обработки, неуклонно растет. Благодаря аналитическим технологиям уже удалось повысить качество распознавания изображений и речи, а автономные автомобили воплотить в реальность.

Развитие сверхбыстрых сетей передачи данных 5G – плавильного котла беспроводных технологий – позволит отправлять в ЦОД еще больше информации. Серверы уже сейчас перестраиваются с учетом растущих требований к обработке данных, все шире применяются технологии, увеличивающие пропускную способность при передаче данных (в том числе Gen-Z и волоконно-оптические сети) с целью минимизации задержек.

На выставке Mobile World Congress в Барселоне организация вычислений на оконечных узлах сети стала одной из основных тем, обсуждаемых поставщиками инфраструктуры. Сюда относятся вычисления как на промежуточных серверах, так и непосредственно на оконечных устройствах. Такой подход позволяет ускорить реакцию мобильных сервисов, не нагружая серверы ядра сети.

Вычисления на оконечных узлах сети могут использоваться также для предварительного анализа информации. Данные, не представляющие ценности, будут отбрасываться, и лишь полезная информация достигнет серверов ядра сети. Вычисления на оконечных узлах способствуют развитию виртуализации и разбиению данных на небольшие пакеты, перенаправляемые для дальнейшей обработки на нужные серверы.

Многие участники MWC демонстрировали новые продукты и делились идеями по использованию вычислений на оконечных узлах. Большинство поставщиков стремятся к общей цели: улучшить управление потоками и повысить полезность данных, собираемых устройствами Интернета вещей.

Компания Hewlett Packard Enterprise продемонстрировала новейшее поколение серверов Интернета вещей Edgeline, напоминающих уменьшенные продукты Proliant. Новые серверы устанавливаются на оконечных узлах и анализируют данные перед их отправкой на серверы ядра сети в ЦОД. Тем самым решается задача виртуализации пакетов данных и повышается эффективность использования вычислительных ресурсов.

С помощью серверов Edgeline можно, например, организовать управление мобильными вычислениями, реагируя на публикации в Facebook, или поисковые запросы непосредственно на оконечных узлах. Задачи, требующие более интенсивной обработки данных (например, распознавание образов), переадресуются в централизованную сеть ЦОД, управляющую машинным обучением.

Компания Dell продемонстрировала на MWC серверы Edge Gateway 3000 для различных приложений Интернета вещей. Они анализируют данные непосредственно в точке сбора, после чего перенаправляют их в ЦОД. На серверах Dell установлены новейшие процессоры Atom, имеющие до 16 ядер.

Модель Edge Gateway 3001 предназначена для промышленной автоматизации и управления энергетическими потоками; сервер Edge Gateway 3002, разрабатывавшийся для транспортной отрасли и логистики, устанавливается на больших грузовиках; модель 3003 проектировалась для управления видеопотоками и кассовыми терминалами.

В оборудовании Dell установлены новые процессоры Intel Xeon-D или Atom, которые также были показаны на выставке. Чипы эти предназначены для серверов оконечных узлов и сетевого оборудования. По вычислительной мощности они уступают процессорам Xeon E5, широко применяемым в серверах, устанавливаемых в ЦОД.

Разработчики Ubuntu продемонстрировали сетевые маршрутизаторы Open Compute Project, выполняющие обработку на оконечных узлах. Устройства функционируют под управлением Ubuntu Snappy Core и могут использовать программное обеспечение, предназначенное для обработки на оконечных узлах. По сути, маршрутизаторы эти представляют собой серверы, снижающие нагрузку на серверы старшего класса. Приложения Ubuntu можно настроить на решение конкретных задач. Более подробная информация о маршрутизаторах оконечных узлов будет представлена на конференции Open Compute Project Summit.

Еще одним интересным экспонатом стенда Ubuntu стал сервер ARM для обработки данных на оконечных узлах в сетях 5G. В этих серверах установлены 64-разрядные процессоры Cavium ThunderX2, которые уже находят применение в сетевом оборудовании и позволяют в два раза увеличить вычислительную мощность на оконечных узлах по сравнению с менее производительными серверными чипами.

Для выполнения вычислений на оконечных узлах не нужны особо мощные процессоры, но они должны собирать большие объемы данных, обеспечивая их виртуализацию и пересылку в нужном направлении. Виртуализация данных в серверах ARM организована на основе 64-разрядной архитектуры ARMv8, используемой многими производителями процессоров, например Cavium.

Вычисления на оконечных узлах имеют важное значение и для автономных автомобилей, поскольку те должны подключаться к сверхбыстрым серверам в облаке, чтобы распознавать изображения, прокладывать маршруты по карте и быстро принимать адекватные решений на дороге. Однако поддерживать связь с облачными серверами не всегда возможно, поэтому в автономных автомобилях будет развиваться обработка и на оконечных узлах.

Intel и Qualcomm предлагают уникальные схемы управления вычислениями на оконечных узлах в автономных транспортных средствах. Intel выпускает микросхемы FPGA для специфичных задач, а Qualcomm специализируется на цифровых сигнальных процессорах. «FPGA и другие компоненты играют важнейшую роль в создании автономных автомобилей и гибкой инфраструктуры 5G», – указал Венката Рендучинтала, президент направления Intel Client and Internet of Things и Systems Architecture Group.

Обработка на оконечных узлах становится приоритетной задачей и для тех поставщиков телекоммуникационных услуг, которые стремятся повысить гибкость в обслуживании клиентов. Компания SK Telecom, к примеру, в ходе тестирования сети 5G в Южной Корее пришла к выводу, что вычисления на оконечных узлах имеют очень важное значение для виртуализации данных и построения радиосетей.

На январской выставке CES корпорация Intel представила всеобщему вниманию Optane, память принципиально нового типа, обещающую ускорение персональных компьютеров и серверов.

Но у Optane есть соперник — компания Micron готовит к выпуску память и накопители на основе той же самой технологии, 3D Xpoint.

3D Xpoint первого поколения была разработана Intel и Micron совместно, анонс технологии состоялся в 2015 году. Но сегодня плодотворное сотрудничество сменяется конкуренцией.

В то время как Intel выпускает первые модули Optane небольшой емкости для ПК, в Micron уже ведут исследования, направленные на создание 3D Xpoint второго и третьего поколений. Модули Micron на основе 3D Xpoint называются QuantX.

В Intel и Micron уверены: продукты на 3D Xpoint со временем способны заменить в ПК и серверах твердотельные накопители и динамическую оперативную память. В Intel заявляют, что SSD на Optane работают на порядок быстрее, чем обычные. Создатели 3D Xpoint также утверждают, что память на ее основе гораздо плотнее, чем DRAM.

Первые модули Optane должны появиться в ПК уже во втором квартале — они будут использоваться в качестве кэш-памяти для более быстрого запуска системы, а также для загрузки приложений и игр.

В Micron действуют медленнее. В конце января на совещании по финансовым результатам в компании объявили, что модули QuantX планируется начать выпускать небольшими партиями к концу года. При этом Micron в отличие от Intel не будет поставлять модули для ПК, а предложит SSD на QuantX большой емкости, предназначенные для серверов и других систем старшего класса.

Что касается следующих поколений продуктов QuantX, в Micron работают над увеличением емкости и сокращением задержки обмена данными с памятью, сообщил Скотт Дебур, вице-президент Micron, на недавней встрече с аналитиками. «Это действительно потрясающая разработка, технология будущего», — заявил он.

Как Optane, так и QuantX вызывают значительный интерес с точки зрения применения в дата-центрах для систем интенсивной обработки данных, в частности систем машинного обучения. Поскольку новая технология может быть использована как для рабочей памяти, так и для систем хранения данных, компоненты на ее основе будут применяться и для кэширования, и для хранения данных частого и редкого доступа.

Сама Micron не планирует предлагать накопители на QuantX — компания будет поставлять их через партнеров, специализирующихся на выпуске систем хранения данных.

«3D Xpoint будет в каждом геймерском компьютере без исключений» — таковы были слова генерального директора Intel Брайана Кржанича на брифинге для акционеров, посвященном технологии Optane, которая, как уверены в корпорации, со временем заменит динамическую оперативную память и тпердотельные накопители в персональных компьютерах и серверах.

Сейчас Intel поставляет модули Optane первого поколения и параллельно развивает следующие, работая над повышением плотности памяти и накопителей на основе этой технологии.

В Intel подчеркивают, что Optane обладает гораздо более высокой плотностью, чем SSD и DRAM. Основой Optane служит технология 3D Xpoint, разработанная Intel совместно с компанией Micron.

В Optane ее создатели видят своеобразное воплощение закона Мура для памяти. Разрабатывая следующие поколения этой технологии, в корпорации ставят перед собой цель сделать ее более компактной, плотной и дешевой.

Попробовать эту технологию пока еще могут немногие пользователи. Первые SSD на ее основе будут дорогостоящими, но по мере снижения себестоимости в расчете на бит цены станут падать. Одним из преимуществ станет увеличение скорости обмена данными с накопителем, поскольку память Optane будет размещаться ближе к центральному процессору.

Говоря о возможных применениях технологии, в Intel обещают более быструю работу игр благодаря упреждающей загрузке уровней в SSD. Память нового типа также можно использовать для аналитики и машинного обучения — соответствующим системам необходим очень быстрый обмен данными с накопителями. Конечная цель Intel — объединить память и хранение, но ее достижение станет реальностью еще не скоро.

В Micron тем временем разрабатывают продукты на 3D Xpoint под собственным брендом — QuantX. Недавно в компании тоже сообщили, что работают над следующими поколениями 3D Xpoint.

Компоненты Optane небольшой емкости для ноутбуков появятся в продаже во втором квартале; Intel уже начала поставлять первые модули DIMM для тестирования.

В корпорации также сертифицировали и начали предлагать первые SSD на Optane для ЦОД, об этом на встрече с акционерами сообщил Роб Крук, генеральный менеджер подразделения Intel по решениям на основе энергонезависимой памяти.

SSD для предприятий обычно отличаются большей емкостью. Память и накопители для предприятий, основанные на 3D Xpoint, перевернут рынки серверных DRAM и SSD, уверена Дайна Брайант, исполнительный вице-президент, генеральный менеджер подразделения Intel по дата-центрам.

Но прогнозы Intel относительно Optane на нынешний год довольно скромные. Крук назвал 2017-й «в большей степени годом инвестиций», когда средства будут вливаться в организацию производства и исследования. Общий доход от Optane в этом году составит меньше 5% совокупной выручки Intel, принесенной продуктами для хранения данных.

Системы хранения и память не главные источники дохода Intel: в четвертом квартале 2016 года выручка от них составила 816 млн долл., а общий оборот корпорации за квартал был 16,4 млрд долл. Его львиную долю по-прежнему приносят продажи процессоров для ПК и серверов.

Жизнь процессора Itanium висит на волоске. Спустя три года после предыдущей модели корпорация Intel выпустила новую и, возможно, последнюю, которая носит кодовое имя Kittson.

Чип сейчас предоставляется заказчикам для тестирования, официальные поставки начнутся в этом году, сообщили в Intel.

Процессоры Itanium используются в мэйнфреймах и серверах для критически важных задач. Hewlett Packard Enterprise выпустит серверы на Kittson позже в этом году.

Itanium медленно умирает, и Kittson, скорее всего, станет последним в этой линейке. Чип поддерживается ограниченно, разработка программного обеспечения для него остановлена.

В Intel, возможно, даже рады закату Itanium: в корпорации стремятся отказываться от малоприбыльных продуктов и предпочитают переориентироваться на более доходные рынки. Поощряется переход заказчиков от Itanium на процессоры Xeon, которым принадлежит более 90% рынка серверных чипов.

«Itanium находится в режиме жизнеобеспечения, и ничто большее в будущем его не ждет», — уверен Джим Макгрегор, главный аналитик Tirias Research.

Intel разработала Itanium при участии HP, первый процессор был выпущен в 2001 году. Этот очень быстрый чип был создан, чтобы вытеснить более старые процессорные архитектуры для мэйнфреймов, такие как SPARC, а также чтобы составить конкуренцию чипам IBM Power.

В Intel прочили Itanium судьбу предпочтительной архитектуры будущих высокопроизводительных процессоров, но процессорная линейка потерпела крах, не сумев победить ни SPARC, ни Power. Главным врагом Itanium оказался собственный процессор Intel, Xeon, который добился успеха благодаря стремительному росту рынка серверов младшего класса и среднего уровня. В связи с этим в Intel начали вкладывать в развитие Xeon больше ресурсов.

Itanium между тем становился героем новостей по противоположным причинам. Медленное угасание процессора привлекло к себе внимание в 2011 году, когда в Oracle решили прекратить разработку ПО для этой архитектуры, прийдя к выводу о «близости окончания срока жизни Itanium». Свернули разработку ПО для него и в Microsoft.

В Intel не говорят о каких-либо планах по поводу Itanium после выпуска Kittson. Новый процессор приходит на смену предшественнику, Itanium 9500 с кодовым именем Poulson, поставки которого начались в четвертом квартале 2012 года.

Единственный крупный производитель, все еще поставляющий серверы на Itanium, это HPE, которая предлагает с ним системы Integrity, предназначенные для критически важных задач. В HPE заверили клиентов, что сохранят поддержку Itanium до 2025 года, но вместе с тем убеждают заказчиков переходить на процессоры Xeon.

HPE выпустит серверы на основе новой модели Itanium в этом году, о чем сообщил представитель компании: «Мы обновляем линейку Integity с ОС HP-UX, планируя предложить системы на Kittson во второй половине 2017 года».

Обещание HPE не отказываться от поддержки Itanium обусловлено прежде всего долгосрочными соглашениями с клиентами. Многие пользователи Itanium — госструктуры, которые заключают с компаниями контракты большой длительности на поставку и услуги поддержки серверов.

Помимо HP-UX, диалекта Unix, серверы Integrity предлагаются с операционными системами Linux и OpenVMS. В последней поддержка Kittson появится в четвертом квартале, об этом можно судить по недавно обновленному графику развития ОС на сайте компании VMS Software, разрабатывающей OpenVMS.

Как считает Макгрегор, многие заказчики могли бы пропустить Kittson и перейти на x86, но это обойдется недешево, поскольку нужно будет переносить унаследованный код на новые системы x86-архитектуры, на что могут уйти годы. Некоторые пользователи Itanium, особенно в финансовых учреждениях, которым для выполнения транзакций необходимы серверы максимальной надежности, вряд ли захотят пойти на подобный риск. «Но рано или поздно им тоже придется перейти на что-то еще», — добавил Макгрегор.

HPE и Dell предлагают услуги по переносу кода с мэйнфреймов на серверы x86-архитектуры, но это сложный процесс, требующий большого объема тестирования для обеспечения стабильности кода.

Компания Samsung отказалась от выпуска платы Artik 10, составлявшей конкуренцию Raspberry Pi 3, планируя сосредоточиться на производстве более компактных и мощных плат, предназначенных для создания различных гаджетов, роботов, дронов и устройств Интернета вещей.

Платы Artik 10 все еще можно приобрести в электронных магазинах Digi-Key и Arrow.

В Samsung объявили о том, что выпуск Artik 10 прекращен, и попросили пользователей покупать вместо них платы Artik 7.

«Новые высокопроизводительные устройства Интернета вещей рекомендуется создавать на базе платы Samsung Artik 710, поскольку Artik 1020 уже снята с производства, – говорится в заявлении компании. – Ограниченные запасы модулей Artik 1020 и комплектов для разработчиков еще доступны для экспериментов и реализации небольших проектов».

Платы Artik используются для разработки роботов, дронов, интеллектуальных осветительных систем и других продуктов умного дома. Samsung вынашивает амбициозные планы превращения в ближайшие годы всей своей бытовой техники, включая холодильники и стиральные машины, в умные устройства, и Artik играет немаловажную роль в реализации этой стратегии.

В компании надеются, что умельцы начнут создавать устройства, поддерживающие взаимодействие с ее бытовой техникой. Кроме того, Artik можно запрограммировать для работы с Amazon Echo.

Поставки Artik 10 начались в мае 2016 года. По некоторым параметрам эта плата превосходила Raspberry Pi 3, а по другим — отставала от нее.

Artik 10 имеет богатый набор интерфейсов, включая 802.11b/g/n Wi-Fi, Zigbee и Bluetooth, а ее графический процессор лучше, чем у Raspberry Pi. Плата оснащена оперативной памятью емкостью 2 Гбайт и флеш-памятью объемом 16 Гбайт. По обоим этим показателям она опережает Raspberry Pi 3.

Наиболее существенным недостатком Artik 10 является то, что в ней установлен 32-разрядный восьмиядерный процессор ARM, тогда как в Raspberry Pi используется 64-разрядный чип ARM.

Artik 7 по размерам меньше и представляет собой вполне достойную замену Artik 10. На плате установлен восьмиядерный 64-разрядный процессор ARM и компоненты Wi-Fi, Bluetooth и ZigBee. Она поддерживает графику с разрешением 1080p, однако по объему оперативной (1 Гбайт) и флеш-памяти (4 Гбайт) уступает Artik 10. К плате легко можно подключить необходимые камеры и датчики.

Платы линейки Artik работают под управлением операционных систем Linux и Tizen. Кроме того, Samsung продает модели Artik 5 и Artik 0 – компактные платы с менее мощными процессорами.

Ни один чип Intel не стоит так дорого, как новый серверный процессор Xeon E7-8894 v4.

Этот чип, предлагаемый за 8898 долл., имеет 24 ядра, 60 Мбайт кэш-памяти и максимальную тактовую частоту 3,4 ГГц (здесь и далее рекомендованные цены в США. — Прим. ред.). По свидетельству Intel, это самый быстрый серверный процессор компании, бьющий рекорды скорости при работе с корпоративными приложениями.

На втором месте по цене после E7-8894 v4 находится другой 24-ядерный чип, Xeon E7-8890 v4, предлагаемый за 7174 долл. Два этих процессора обладают одинаковым функционалом, за исключением базовой тактовой частоты. У нового чипа она составляет 2,4 ГГц, а у менее дорогого – 2,2 ГГц.

Процессор Е7-8894 v4 превосходит по цене даже самый быстрый чип Intel для суперкомпьютеров – Xeon Phi 7290F, который можно приобрести за 6401 долл. А по сравнению с самым дорогим чипом для ПК, Core i7-6950X для игровых компьютеров, предлагаемым за 1723 долл., он дороже уже в четыре раза.

Возможно, «конкуренцию» новому серверному процессору Intel по цене составят продукты компании AMD, собирающейся вывести во втором квартале на рынок серверные чипы на основе архитектуры Zen. Первые серверные процессоры AMD, разрабатывавшиеся под кодовым наименованием Naples, будут иметь до 32 ядер. Целевой рынок для Naples пока не обозначен, но, с высокой долей вероятности, им станут поставщики облачных сервисов.

Ранее в AMD заявили, что процессоры Naples будут иметь вполне конкурентоспособную цену, а маржа на них окажется ниже ожидаемой. Чипы Zen предназначены для высокопроизводительных вычислений, но компания намерена выпускать их в большом количестве, а значит, рынок серверов, насчитывающих от восьми и более процессоров, скорее всего, окажется неохваченным.

Процессор Xeon E7-8894 v4 построен на основе архитектуры Broadwell и предназначен для отказоустойчивых серверов, которые используются поставщиками финансовых услуг и представителями розничной торговли в системах повышенной надежности и поддерживают функции обнаружения мошенничества. Его столь высокую цену в Intel объясняют тем, что в случае отказа таких серверов компании рискуют потерять сотни миллионов долларов.

Новый чип поддерживает и функции, которыми обладают обычные процессоры для ПК и серверов: коррекцию ошибок и так называемую триаду RAS (reliability, availability, serviceability), обеспечивающие диагностику и мгновенное восстановление работоспособности в случае возникновения серверных сбоев. Чипы обладают также высокими характеристиками ввода-вывода и подключения к сетям.

В настоящее время покупателям серверов довольно сложно получить скидки от Intel, доля которой на рынке серверных процессоров превышает 90%. За высокую производительность и интеграцию в свои продукты самых передовых технологий Intel запрашивает весьма высокую цену.

Объемы поставок процессоров E7 v4 невелики, но норма прибыли у них очень высока, а в перспективе Intel больше рассчитывает на продукты для ЦОД, чем на продукты для ПК.

«Цены на серверные процессоры высоки, но в ближайшие годы они вырастут еще сильнее, – заявила, выступая перед инвесторами, исполнительный вице-президент и генеральный менеджер Intel Data Center Group Дайана Брайант. – Это обусловлено появлением новых приложений, выполняющих функции анализа и машинного обучения, а также развитием облачных бизнес-сервисов. Понимая ценность наших продуктов старшего класса, клиенты сразу скупают полный их стек».

Вместе с тем после нескольких лет роста на серверном рынке наступило насыщение, и к 2021 году Брайант прогнозирует 5-процентное снижение поставок серверных процессоров. В Intel не ожидают роста продаж серверных чипов, но рассчитывают на увеличение объемов поставок смежной продукции, предназначенной для телекоммуникационной отрасли и облачных серверов.

«Естественно, конкуренция с AMD может повлиять как на цену серверных процессоров, так и на объемы их продаж», – признала Брайант.

В этом году в Intel планируют представить еще более мощные и дорогие чипы. Речь идет о поставках чипа Knights Mill, предназначенного для решения задач глубинного обучения, и чипа Lake Crest, который объединит возможности Xeon с аппаратными средствами глубинного обучения на базе технологии, приобретенной у компании Nervana Systems.