Бурный прогресс, или бег на месте

С тех пор, как компьютер стал персональным, мир вычислительной техники все больше и больше становился похожим на всемирную электронную олимпиаду. Все выше! И выше! И Выше!

Практически все это время развитие конфигураций компьютеров, спецификаций стандартов и так называемых пользовательских запросов, или требований рынка, происходило под жестким прессингом хронического дефицита. Вечно чего-нибудь да катастрофически не хватало. То памяти. То вычислительной мощности. То пропускной способности. То дополнительных возможностей. Первоначальная идея, заложенная в основу принципа разработки конфигурации, страдала таким количеством всевозможных дефектов и несуразностей, что мне лично до сих пор непонятно, как она вообще была реализована во что-то путное.

Надо заметить, что в борьбе с выявляемыми недостатками вычислительной техники в течение последних двух десятилетий человечество проявило себя с самой лучшей стороны. Как только очередной барьер преграждал дорогу, практически тут же на кого-нибудь находило великое озарение, и путь оказывался свободен. Со временем теплая компания инженеров и технологов набивала руку, нарабатывала опыт и набирала темп, тем самым все больше и больше сокращая сроки очередного открытия. Что как раз и называется техническим прогрессом, так сказать локомотивом развития. Этот самый локомотив завидными темпами набирал ход и, постоянно ускоряя его, уже сам постепенно начинал понемногу формировать дальнейшую перспективу.

Собственно, когда идея персональной вычислительной машины материализовывалась в нечто ощутимое, она сама по себе была довольно схематичной. Ну не оракулы занимались вопросом, не оракулы. Честно говоря, никто толком вообще не представлял, каким должен быть вновь изобретенный зверь. Отсюда и столь широкий фронт для усовершенствований. А улучшение - процесс, как известно, увлекательный. В результате компьютер обрел голос, получил модем и научился общаться с себе подобными, оброс жирком дискового пространства и приобрел просто фантастический объем оперативной памяти. И вот сменились пять поколений процессоров. Объем ОЗУ подскочил в тридцать два раза. Винчестеры увеличились на порядок. Возник вопрос: а дальше-то что? Если еще год-два назад над такой головоломкой задумывались только отдельные энтузиасты да начальники отделов информатизации (ибо основным потребителем выступали только организации), то сегодня от подобной проблемы голова пухнет уже практически у каждого встречного, потому что компьютер все настойчивей стучится в дверь квартиры. Он (компьютер) превратился почти в бытовой прибор, а это уже совершенно иной коленкор. Так сказать, не те финансы. Вот и получается, что с денежной точки зрения ошибка начальника отдела значительно дешевле, чем аналогичный недочет частного лица.

По этой причине, считаю, стоит малость задуматься над тем, как развивалась техника и что из этого следует. А следует, на мой взгляд, вот что: очень быстро идеология намертво уперлась в технологию. Помните, я в самом начале про олимпиаду заикнулся? Так вот - очень похоже. Каждый новый драйвер. Каждая новая оболочка или прикладная программа требовала все новых и новых ресурсов. Прежде всего вычислительной мощности. Тут в процесс включились специалисты отдела маркетинга и совсем напустили тумана. Так как основная борьба, тайная и явная, велась между производителями центральных процессоров, то и самой важной характеристикой признавалась скорость проведения операции сложения/вычитания. Под это подводились всевозможные теоретические базы. Постепенно оказалось, что с технологической точки зрения никак не удается впихнуть в крошечный кристалл (точнее вырастить на нем) требуемое количество транзисторов.

Пока технологи решали очередную головоломку, конструкторы пытались подойти к задаче с другого конца, совершенствуя отдельные элементы конструкции компьютера в целом. В результате возникли разнообразные шины и так незаметно оказалось, что чипсеты играют немаловажную роль. Причем, желательно, чтобы они были фирмы Intel.

Потом наступила очередь оперативной памяти. Затем стал тесен пятидюймовый гибкий диск. Словом, возникла до боли знакомая картина, напоминающая ситуацию с олимпийскими рекордами и рекламными деньгами. Да, господа, именно деньгами! Кто, позвольте поинтересоваться, станет покупать винчестеры, если заведомо ясно, что они медленные? Кто потратит свои деньги на ненадежные контроллеры или неустойчиво работающую память? Если что покупать, так только лучшее! Вот и получалось, что рекорды достигались исключительно ради рекордов, ради удержание имиджа "самых-самых". Только таким образом можно было гарантировать успех на рынке.

Думаю, ущербность подобного подхода проявилась бы значительно раньше, лет десять-пятнадцать назад, но тут свое доброе дело сделала человеческая любознательность. По мере совершенствования оборудования ему находили все новое и новое применение. Как, еще осталась невостребованная мощность? А звук запрограммировать слабо? Какая жалость - весь выигрыш полностью ушел на обработку музыки, даже не хватило! Ну вот, а вы говорите...! Таким образом, состояние дефицита продолжалось. Более того, выход компьютеров на такие рынки, как моделирование, оцифровка движущегося изображения, обеспечение связи и передачи данных, визуализация пользовательского интерфейса, вообще послужил яблоком раздора и привел к расчленению техники на рабочие станции, сетевые компьютеры, мобильные решения, серверы и настольные машины. В некоторых случаях даже возникли своеобразные островки недосягаемой элитарности как, например, фирма Sun (компьютеры для САПР) или фирма Silicon Graphics (нелинейный видеомонтаж). Со своими, особенными, требованиями и своими, практически уникальными, решениями. Стоили такие решения соответственно.

Отколовшись от всех остальных, эти направления еще сохраняли размеренный, полностью устраивающий потребителей темп обновления моделей, пользуясь практически непреодолимым ценовым барьером. За один "силикон" пять лет назад можно было купить пять-семь очень даже приличных машин для офиса. Зато основная масса конкурентов разве что до инфаркта не доходили. Время смены поколений неуклонно сокращалось с нескольких лет до нескольких месяцев! И каждое последующее поколение, вроде как, значительно превосходило предыдущее. Пользователи очень быстро перестали находить это самое превосходство, но реклама продолжала и продолжает твердить о несомненных и совершенно очевидных преимуществах. Так вот, господа, хочу обратить ваше внимание - мы все находимся на пороге очень больших потрясений. Настало время осознать один маленький факт: персональный компьютер достиг своего технологического и идеологического совершенства. И случилось это с появлением процессора пятого поколения Pentium. Если до этого все рекламные трюки еще имели под собой определенную основу, то после все усовершенствования стали походить на прыжки на месте.

Все дело в основном принципе организации компьютера в целом. Не мне вам объяснять - есть масса самых разнообразных устройств, от медленного дисковода и еще более медленной мыши до очень прожорливого процессора, и объединяет сию разношерстную компанию общая шина данных. Так вот, частота упомянутой шины всего чуть выше шестидесяти мегагерц и разогнать ее невозможно по определению! Это как эталонный метр. Его размер обязан оставаться стабильным всегда, а это как раз и стало препятствием для дальнейшего развития по накатанному пути.

Максимум, что можно себе позволить, это ее утроить. Следовательно, двести-двести пятьдесят мегагерц внутренней частоты процессора - это максимум, за которым полное рассогласование характеристик всех оставшихся устройств. Предположим, память в данном случае пострадает меньше всего, но с накопителями возникнут большие трудности. Да и с другими устройствами тоже.

Раз уж святой закон "единой шины" нарушили один раз, то больше ничто не может помешать сделать это еще раз. Так, связь процессора и памяти требует отдельной магистрали. Намного выше скоростной, чем применяемая сейчас шина данных. Теперь изображение. Оно также нуждается в собственном канале связи с ЦП. Дело в том, что обработка картинки - дело специфическое. На девять десятых им занимается сама видеокарта. Про windows-ускорители, надеюсь, не забыли. На графический процессор поступают инструкции, а он уже берет исходные примитивы изображения и комбинирует их, согласно полученным указаниям. Причем связь нужна только односторонняя. От процессора - к карте. В конце концов, монитор - это только средство вывода информации, но не устройство ввода. А высвобождающийся резерв пропускной способности можно опять же употребить на увеличение скорости прокачки данных. Между прочим, все, что я тут рассказываю, отнюдь не плод моего горячего воображения. Ряд ведущих фирм отрасли уже занимаются выработкой стандарта новой специализированной магистрали. Во всяком случае в новостях уже появляются совершенно однозначные высказывания руководящих работников и ведущих инженеров.

Теперь наступила очередь самой большой головной боли владельца любого компьютера - накопителей. Какими бы дисками они ни пользовались, жесткими или компактными, они все равно невероятно отстают от желаемых. И чего только ни придумывала конструкторская мысль для победы над супостатом. И опережающее чтение. И кэширование. Да только все это помогает, как мертвому припарка. Когда нет выбора, и такое решение подходит. Но оно как кардинальное средство спасения не выдерживает никакой критики. Конечно, без применения устройств, основанных на новых принципах хранения данных, и мечтать нечего об увеличении скорости. Однако даже имеющиеся решения серьезно тормозят потому, что общая шина периодически блокируется для обслуживания запросов других устройств. Если такие задержки исключить, то скорость обмена должна возрасти. Да и разрядность шины играет далеко не последнюю роль. Поэтому, несмотря на тотальную унификацию, шина SCSI прочно обосновалась у достаточно большой части потребителей.

Правда, в данном вопросе далеко не все так однозначно. Серьезной преградой полного завоевания шиной SCSI всего рынка является незначительность выигрыша в скорости по сравнению с превосходством в цене. Это объясняется тем, что спрос не достиг той критической массы, после которой включаются механизмы массового производства. Количество винчестеров IDE, производимых мировой промышленностью, значительно превосходит аналогичный показатель для сектора SCSI. Таким образом, превосходство последних в цене пока будет сохраняться. С другой стороны, преимущество в реальной пропускной способности, которую можно зафиксировать зрительно без проведения специальных тестов, у SCSI отнюдь не настолько велико.

Словом, налицо устойчивое равновесие: спрос на более быстрые накопители недостаточен для сколько-нибудь серьезного снижения себестоимости (а значит, и конечной цены) и увеличения объема производства, а их технические преимущества не настолько велики, чтобы однозначно стимулировать этот спрос и повлиять на себестоимость. В свою очередь, без приемлемого решения данного противоречия никто не станет тратить средства на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы для серьезного улучшения характеристик накопителей. Развитие жестких дисков более чем наглядно демонстрирует, что пользуется большим спросом. Достаточно заглянуть в Интернет, обратиться на фирменные страницы и сопоставить темпы обновления номенклатуры устройств обоих классов. Итог подтверждает мои слова. Вот и получается, что для подсистемы хранения информации также необходима отдельная магистраль.

Кто не слишком нуждается в каких-либо улучшениях, так это звуковые карты. О каком бы стандарте преобразования аналогового звука в цифры и обратно не шла речь, стандартной ISA еще достаточно долго будет вполне достаточно. Собственно, вывод звука никогда не являлся узким местом в современной технике. Таким образом, для него отдельной шины можно и не придумывать. Правда, если речь не идет об использовании той же магистрали одновременно и другим устройством, например модемом. Честно говоря, на сегодняшний день даже самые быстрые модемы пока вполне справляются, работая в рамках ISA. Тем не менее не стоит забывать, что за каких-то пять лет скорость модемов выросла с 1200 до 32000 бод. Иными словами, - почти в тридцать раз! А дальше будет хуже. И дело вовсе не в узости телефонной инфраструктуры. Проблема в неумолимом стремлении разработчиков страниц приблизить их оформление и функциональное наполнение к ставшему уже привычным интерфейсу ОС Windows. С картинками, звуками, музыкой, видеороликами и всевозможными меню. Можно, конечно, заклеймить стремление к украшательству как злостный правый (или левый) уклонизм и карать по всей строгости, только это уже было. Помните кибернетику, буржуазную лженауку. А теперь наши программисты учат английский, хотя вполне могло быть наоборот, что оказалось бы, несомненно, приятнее. Полагаю, что и с Интернет все произойдет так же. Можно соглашаться, можно спорить, но пока web-страницы отличаются от остального программного обеспечения, их постоянно будут улучшать, используя малейшие технические и программные возможности. Таким образом, улучшение работы графической подсистемы персонального компьютера мгновенно упрется в пропускную способность модема и потребует срочно что-нибудь придумать. Наиболее естественным решением скорее всего окажется выделение для этих целей собственной шины, причем использовать перспективную видеошину не получится, ибо модему необходима двусторонняя связь.

Что получается в итоге? Перспективный персональный компьютер будет иметь не одну, общую, как сейчас, а целых шесть информационных магистралей: одна - для самых медленных устройств типа клавиатуры (возможно, ею окажется USB): одна - для обмена с оперативной памятью: одна - для графической подсистемы: одна - для обслуживания операций чтения/записи и обмена с накопителями: одна - для использования модема (опять же надо общаться с Интернет); последняя - для вывода звука. Из "общей шины" персональный компьютер становится похожим на звезду. Таким образом, и программное обеспечение не может не претерпеть серьезных изменений.

Естественно, подобные предположения, несмотря на обоснованность, могут показаться слишком уж фантастическими. Мол, подобные идеи уже не один год носятся в воздухе и кое-кто великий, например Стив Джобс, уже пытался их реализовать. Был такой выдающийся компьютер - Next. Он впитал в себя множество самых последних концептуальных разработок и должен был стать прототипом компьютера будущего, например, как болиды первой формулы обкатывают в себе решения, после широко применяемые в производстве обычных автомобилей. Однако Next так и остался интересной поделкой, а гениальный мистер Джобс опять вернулся в Apple и даже временно возглавил компанию.

Так почему должно сбыться мое предсказание? Давайте повнимательнее присмотримся к происходящим нынче событиям. Обычный персональный компьютер уже достиг такой вычислительной мощи, что составляет очень серьезную конкуренцию для вотчины Sun'ов и Silicоn'ов.

Более того, по имеющимся заявлениям различных ответственных товарищей, фирма Intel прекращает работы по созданию новых чипсетов и не слишком торопится придумывать что-то кардинальное в секторе обычных настольных систем. Основные интересы компании теперь сосредоточены на захвате сектора высокопроизводительных станций. Судя по всему, теперь только AMD и Cyrix останутся выяснять отношения и диктовать моды. И мне кажется, такое развитие событий даже наруку конечным пользователям. Конкуренция на равных значительно лучше, чем попытка повлиять на стандарты, принимаемые монополистом с учетом собственных взглядов. А развитие архитектуры персонального компьютера в последние пять-семь лет шло по пути, предсказываемом исключительно одной фирмой, причем в условиях, когда Intel сначала строила новые заводы и только потом объявляла миру, какой, собственно, процессор ей необходим в самое ближайшее время.

Если все эти годы миллионы людей спешили купить себе что-нибудь побольше потому, что этого требовало новое программное обеспечение, то вот уже год, как такая проблема не стоит! Вечно подгоняемые ненасытной сворой софтверных компаний во главе с Microsoft изготовители винчестеров так лихо рванули вперед, что далеко обогнали реальные потребности рынка. Они, как загнанные лошади, подгоняемые собственным страхом, перемахнули через гигабайтный рубеж. Потом не менее лихо одолели двухгигабайтный. Сегодня анонсируются семигигабайтные накопители и делаются оптимистичные заявления, что это еще далеко не предел. Полагаю, пройдет года три, пока они не опомнятся и не возьмутся за нечто новое не только по объему. Однако факт остается фактом - даже текущее положение дел вполне устраивает и старыми методами его изменить нельзя, если не трактовать изменения только как наращивание емкости.

Повышение общей производительности компьютера также больше не связывают исключительно с заменой центрального процессора на новый. Ведущие компании, снабжающие мощными компьютерами наиболее требовательных и привередливых заказчиков, такие, как HP, Compaq, Dell, уже все серьезнее берутся за разработку многопроцессорных решений. Двух-, четырех-, восьми-... Это свидетельствует о солидном недоверии производителей вычислительной техники к рекламным заявлениям производителей центральных процессоров и одновременно о неспособности последних предложить что-нибудь действительно передовое. Pentium100 и Pentium200 по внутренней частоте значительно различаются, но на конечной производительности всей системы в целом замена одного чипа на другой сказывается не существенно, что абсолютно недопустимо. Зачем менять совершенно работоспособное устройство на новое, если результат столь сомнителен? А у "каменщиков" (т.е. производителей "камней") другого выхода нет. Или пытаться продать потребителю все более и более "быстрые" процессоры, или инициировать изменение архитектуры самого компьютера, чтобы проявить себя в новых условиях. Иной альтернативы не существует.

И последнее, реальный потребитель настолько отстал в своих потребностях от представления продавцов, что даже самая мощная реклама уже не обеспечивает запланированных темпов роста рынка. По данным IDC, темпы роста рынка значительно сокращаются! Нет, до сокращения продаж еще очень далеко, но даже инициирование нового сегмента, так называемого рынка SOHO, уже не вызывает гигантского притока покупателей. Более того, современные компьютеры настолько надежны, что не требуют замены каждые три-пять лет. Таким образом, каждый покупатель, вышедший из магазина с товаром, следующий раз обратится не ранее, чем лет через семь, а это уже немало. Далее, новый рынок сбыта, на который возлагаются настолько большие надежды, вообще не нуждается в самой передовой технике! Люди, в своей работе связанные с компьютерами или являющиеся просто фанатиками, купили себе персоналку домой уже давно, да и мало их. Подавляющее большинство SOHO - это люди, очень далекие от вычислительной техники вообще. Им необходим простой удобный инструмент для путешествий в киберпространстве, обработки почтовой корреспонденции и выполнения несложных офисных операций в текстовом редакторе или электронной таблице.

Итак, выходит, что в общем-то копеечные достижения, полученные по старым методикам, требуют неадекватно больших затрат, что уже не приветствуется потребителями. Даже теми, кто нужными деньгами располагает. Широкая реклама, часто носившая общеобразовательный характер, как это было с продвижением торговой марки "Intel insid", сыграла свою роль, и теперь потребители не настолько доверчивы, чтобы априорно соглашаться на любое сделанное заявление. Они пытаются оценивать новые модели по им же привитым методикам и уже не удовлетворяются результатом, что и не порождает стремление приобретать обязательно самые последние модели оборудования. Скорее, наоборот. За счет снижения цен на младшие модели потребители стремятся больше потратить на всякие косметические улучшения. Монитор побольше. Мышь оптическая. Клавиши эргономические. Модем побыстрее.

И так далее.

А в итоге перед промышленностью встает достаточно трудный выбор: либо жестко перегрызать глотку конкурентам на стабильном или даже сокращающемся рынке, либо придумывать нечто действительно новое, позволяющее продолжать повышать общую производительность систем с гораздо меньшими затратами, но со значительно большими результатами, что совершенно недостижимо без качественно новых решений. В таких условиях сокращение спроса даже наруку - не придется слишком торопиться с предоставлением миру готового решения "как можно быстрее, лучше вообще вчера". Это в какой-то мере позволяет надеяться на гораздо более продуманное и логичное концептуальное решение, чем в свое время оказалось IBM PC/AT.

Александр Запольскис