В стенах московского офиса Intel


Внутри

Вот и закончилась череда туров по офисам Intel, одной из самых известных компаний в мире. Экскурсии проводились в российских офисах Intel, расположенных в Сарове, в Нижнем Новгороде, Санкт-Петербурге и Новосибирске. Конечным пунктом стал, конечно же, столичный офис, который не удивил своим интерьером — как и в других городах, взору представился западный стиль отделки помещения: невысокие перегородки, узкие коридоры, компактные рабочие места, которые каждый отделывает по собственному вкусу (вешает плакаты, разрисовывает специальные доски, приносит из дома игрушки и т. п.). Офис компании трудно не узнать — серо-синяя цветовая гамма, приветливые люди со знакомыми бейджами и строгая охрана, к которой проявляется самое глубокое уважение.

Московскими соседями Intel уже несколько лет являются компании Microsoft и Cisco, причём о последней велись довольно жаркие дискуссии. Камиль Исаев, генеральный директор по исследованиям и разработкам Intel, заметив, что Cisco намеревается инвестировать в проект Сколково 1 миллиард долларов, заявил о том, что Intel за 10 лет работы в России свой миллиард уже вложила.

Дело в том, что Intel — одна из немногих международных компаний, основавшая на территории Российской Федерации свои подразделения R&D (исследования и разработки). Начало было положено в Сарове около 20 лет назад. По сей день российские представительства Intel разрабатывают новые технологии и совершенствуют старые. Сотрудники компании в рамках последнего, завершающего тура рассказали нам о некоторых направлениях, над которыми идет работа в московском офисе.

Научная работа в России

Компилятор для Intel Itanium

Платформа Intel Itanium хорошо известна некоторым категориям покупателей. Несмотря на то, что об этом решении можно судить по-разному, в Intel нам сообщили, что платформа довольно успешно развивается. Она используется в серверных решениях от Hewlett-Packard, NEC, Fujitsu, Bull, Hitachi, распространена в российских банках («Сбербанк», «Альфа Банк», ВТБ), финансовых компаниях, её также используют для управления фабриками («АвтоВАЗ»), в сетях сотовой связи («МегаФон») и отдельных направлениях высокопроизводительных вычислений (Росгидромет, метеобюро Турции).

Платформа Intel Itanium разработана для решения критически важных задач, так называемых «mission-critical». Она поддерживается операционными системами HP-UX, Linux, Windows, NonStop, OpenVMS, а «дорожная карта» ее развития включает два новых поколения: Poulson и Kittson.

О компиляторах для данной платформы подробно рассказал Сергей Лунев, руководитель отдела Mission Critical Products.

Компиляторы для Itanium для операционных систем Linux и Windows автоматически проводят оптимизацию программ, содержат полный набор оптимизационных алгоритмов, в том числе межпроцедурные оптимизации, цикловые оптимизации и оптимизации на основе обратной связи (динамического профиля). Для некоторых программ компилятор позволяет достигать многократного (>2x) ускорения по сравнению с Microsoft. Кстати, не так давно компания Microsoft сообщила о прекращении поддержки Intel Itanium: Windows Server 2008 R2 станет последней версией сетевой ОС для этой платформы. Microsoft продолжит обеспечивать стандартную поддержку своего ПО, работающего на Itanium, только до июля 2013 года, а расширенную — до июля 2018 года.

На данный момент компилятор для платформы Itanium востребован не только компаниями Oracle, Fujitsu и Hewlett-Packard, с которыми у Intel сформировано стратегическое партнерство, но и Росгидрометом, который использует кластер на основе Itanium для предсказывания погоды в долгосрочной перспективе. Интересные показатели получил и центр высокопроизводительных вычислений в Германии, LRZ, использовавший компилятор от Intel и в прошлом году установивший на этой системе рекорд производительности на пакете тестов SPEC CPU2006.

В заключительной части своего доклада Сергей Лунёв рассказал немного о московской компиляторной команде Intel. Костяк команды был сформирован ещё в 2004 году, в результате присоединения группы разработчиков ЭВМ «Эльбрус». Сергей отметил, что это присоединение сыграло очень важную роль в последующей работе по этому направлению, так как из команды «Эльбрус» в Intel пришло сформировавшееся ядро специалистов. Сегодня все работы, связанные с разработкой компилятора для платформы Intel Itanium, ведутся в Москве. Команда сотрудничает с инженерами Intel в разработке новых поколений процессора Itanium, занимается исследовательской деятельностью, а также сбором технических требований, планированием, техническим дизайном, реализацией, контролем качества и поддержкой пользователей. По словам Сергея, этот отдел играет ведущую роль в успехе компании Intel в критически важном сегменте рынка.

Симуляционные решения

Московский отдел разработки симуляционых решений (SST) представлял Алексей Канатов, в презентации которого речь шла о симуляторе для будущих платформ.

Так что же такое симулятор? Это специализированная программа, позволяющая моделировать новую аппаратуру и проверять на ней работу приложений, BIOS, драйверов, операционных систем и прочего.

Симуляторы используются чаще всего промышленными разработчиками BIOS для сокращения времени разработки. Серьезные успехи были достигнуты при проектировании «системы-на-чипе» (SoC, System-on-Сhip).

Симулятор работает на платформах Windows или Linux. Он имеет внутри себя несколько модулей, включая виртуальный процессор, виртуальные Северный и Южный мосты (MCH, ICH), графику, интерфейсы стандартных устройств, таких как клавиатура, мышь и прочее.

Любая симуляторная система должна быть расширяемой, для этого существуют симуляторные интерфейсы, оценивающие производительность программы, интерфейсы к устройствам в виде RTL и на языке SystemC.

Основными свойствами симулятора, по словам Алексея, являются функционально полное моделирование, достаточная скорость для загрузки ОС и работы, возможность ко-симуляции (командной симуляции). Бесспорным плюсом симулятора является и тот факт, что решение доступно ещё до появления аппаратуры.

Media SDK

Старший инженер по программному обеспечению Алексей Леоненко рассказал об относительно новом продукте Intel — Media SDK — средстве для разработки видеоприложений, позволяющем использовать все возможности процессоров и графических ядер Intel.

Абстрагируясь от того, какое пользовательское оборудование будет запускать видео, Media SDK обеспечивает прозрачный для приложений выбор оптимизированных для исполнения на центральном процессоре библиотек. Если у пользователя установлен один из графических акселераторов Intel, например HD-Graphics, Media SDK сумеет их использовать таким образом, что в результате получится ускорение цепочки всех процессов обработки. Стоит отметить, что система интегрируется с помощью преобразования MFT.

С Media SDK поставляется аппаратное и программное обеспечение, которое предназначено для транскодирования, поскольку его задачи являются вычислительно сложными. Процесс транскодирования состоит обычно из декодирования, текущей обработки и заключительного кодирования. Интерфейс Media SDK, который обеспечивает данную цепочку, является асинхронным, что позволяет эффективно задействовать различные неоднородные вычислительные ресурсы системы. Например, декодирование и видеопредобработка может осуществляться с аппаратным ускорением, а кодирование — на центральном процессоре, также есть вариант, когда предобработка может осуществляться ускоренно, частично на центральном процессоре.

mediaSDK.jpg, 128kB

Оптическая литография: мы дошли до предела?

Московский отдел лаборатории перспективных проблем САПР был представлен Андреем Жмуриным, который подробно рассказал нам о задачах и о проблемах, решаемых инженерами данного подразделения.

Лаборатория САПР, входящая в группу Technology & Manufacturing, является научно-исследовательским подразделением отделения автоматизации проектирования. Она занимается не только проектированием, но и изготовлением полупроводниковых устройств, разрабатывая решения для следующего поколения технологического процесса. Московское отделение состоит из десяти исследователей и двух интернов, а остальная часть лаборатории САПР базируется в Орегоне.

В своём выступлении Андрей подробно рассказал о проблеме оптической литографии. Современный процесс изготовления микроэлектроники основан именно на этом процессе, но его возможности практически исчерпаны. Дело в том, что длина волны лазера составляет 193 нм, а изготавливаемые сегодня полупроводниковые элементы имеют 32-нанометровые размеры. Долгое время положение спасали методы оптической коррекции. Но и их эффективность существенно снижается вместе с ростом разрыва между длиной волны лазера и размером элементов, которые исследователи хотят изготовить на кристалле. Это приводит к тому, что «картинка» на кристалле все более сильно «размывается», и с каждой новой технологией ситуация только ухудшается:

Возникает вполне закономерный вопрос: так что, мы действительно дошли до предела возможностей оптической литографии? Ведь реальной промышленной альтернативы «оптике» пока что нет.

Задачей проекта, получившего название «Regular Fabrics», является ответ на этот вопрос. В рамках этого проекта ведётся разработка методологии проектирования, которая позволит в рамках существующих инструментальных средств продлить жизнь оптической литографии еще на одну — две ступени развития технологии. Идея проекта заключается в том, чтобы сделать топологию существенно более регулярной, такой как в микросхемах памяти. При этом деградация основных метрик микросхемы должна быть незначительной (естественно, за эту регулярность придётся заплатить).

Системы бинарной трансляции: строго засекречено!

«Инженерную часть» встречи закрыл Андрей Добров, менеджер проекта SSG/DPD/BiTS. Он не стал рассказывать нам о конкретных проектах, которыми занимается его отдел (дело в том, что на данном этапе все работы находятся только на стадии разработки). Поэтому нам был представлен вводный курс о системах бинарной трансляции (BiTS).

Технологии бинарной трансляции были реализованы во многих проектах, таких как FX!32, Transitive, EL32, Rozetta, Shade, PIN, Dynamo, MS Mojo, Java, Transmeta, «Эльбрус» и т. д.

Частично эта технология используется при инструментировании кодов, то есть для анализа производительности приложения. Как результат этого анализа — методы для повышения производительности приложении через трансляцию «горячих» участков или оптимизации всех приложений.

Потеря эффективности —ахиллесова пята подхода. Программные решения EL32 (App Lvl), при котором программы исполняются вне системы, могут потерять около 40% производительности. На System Level, эффективность снижается в два раза.

Чуть лучше ситуация с системой бинарной трансляции при аппаратной поддержке, например Transmeta имела коэффициент замедления в полтора раза — 500/750МГц.

Бинарная трансляция состоит из трёх основных частей (слоёв): наверху находится интерфейсная часть с выходом на пользователя (Х86-код), затем бинарная система, и на последнем уровне микроархитектура. Безусловно, именно последний уровень больше всего интересен компании Intel. Не секрет, что с точки зрения проектирования кристалла аппаратчик сталкивается с большим количеством проблем, в частности с невозможностью увеличения ширины внутри кристалла. Сейчас в компании Intel используется гибридный подход к решению этой проблемы, так называемый SW/HW co-design, основными направлениями которого являются: разработка новой микроархитектуры, новые методы трансляции для полноценного использования микроархитектуры, получение предельных цифр производительности на разных классах задач и демонстрация цифр на аппаратном симуляторе архитектуры.

Корпоративная социальная ответственность

После того, как мы прогулялись по этажам офисного здания Intel, нас ожидала новая волна информации. На этот раз речь пошла об ответственности компании перед обществом.

В России Intel принимает участие в образовании и общественной жизни, а именно занимается поддержкой университетов. Компания даёт гранты университетам для модернизации лекций и практических занятий, подсказывает, что имеет смысл изучать, какие направления являются в данный момент наиболее важными для исследований.

Как отметил в своем докладе Александр Козлинский, директор по внешним связям Intel в России и других странах СНГ, в университетах создаются специальные лаборатории, где студенты и аспиранты, получившие гранты для развития проектов, могли бы заниматься исследовательской деятельностью во благо науки (и, в частности, компании Intel). Таких университетов относительно немного: Московский физико-технический и инженерно-физический институты, МГУ, Санкт-Петербургский, Новосибирский, Нижегородский и Саровский университеты. На вопрос, не планируется ли расширение количества лабораторий в России, ответ был дан отрицательный — в Intel уже достаточно стажёров.

В рамках социальных проектов компанией было подписано также соглашение с бизнес-школой Сколково о совместной реализации образовательных программ технологического предпринимательства.

Компания Intel не только многотысячная, но и многонациональная, так как же сплотить людей, которых разделяют географическое расстояние, этническая принадлежность и, в конце концов, разные интересы? Представители Intel любезно согласились продемонстрировать нам свой внутренний корпоративный сайт, к которому имеют доступ все сотрудники компании из любой точки земного шара. Сайт выполнен, естественно, на английском языке, порадовал раздел внизу, написанный на транслите:

На сайте есть всё, что нужно для общения сотрудников, начиная от форума, заканчивая личными блогами, также есть разделы, где все желающие могут обмениваться своим опытом с другими, делиться идеями и просто общаться.


Спасибо офису Intel за тёплый приём!






Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.