Нижегородские прогулки с Intel

 _Большие исторические города – а Нижний Новгород смело можно к ним отнести – имеют свой характер, особенности, свою, как раньше говорили, «физиогномию». Все это ускользает от торопливого путешественника; но если вы не спешите, если предпочитаете покинуть автомобиль или автобус и совершать неторопливые прогулки, вам откроется та красота, что знакома и не каждому горожанину._Евгений Стрелков, «Нижегородские прогулки».
_

_
Не могу назвать себя великим путешественником, но поездки люблю страстно. Каждое новое место – как новый человек; с ним знакомишься, общаешься, узнаешь его тайны. Затем, если находится с ним нечто общее, можно стать друзьями. Иногда случайно узнанные секреты становятся причиной настоящего увлечения. Нижний Новгород – красивый и интересный город, у которого есть множество секретов. Один из них, как ни странно, оказался связан с профессиональной областью. Я давно слышал о том, что корпорация Intel  имеет мощное подразделение в Нижнем, но подробности были мне неизвестны. И вот – свершилось! Группа журналистов, включавшая и вашего покорного слугу, отправилась в волжскую столицу, чтобы посетить «сайт» (так в компании называют любую площадку, от английского site, место) Intel и лаборатории компании в Нижегородском Государственном Университете. Мероприятие было приурочено к 9-летию деятельности компании в городе, и нам предстояло оценить ту работу, которая была проделана за этот промежуток времени. Забегая вперед, скажу, что результаты эти более чем впечатлили , но… Лучше обо всем по порядку. Первой остановкой для тружеников пера и клавиатуры стал Нижегородский Государственный Университет.

ННГУ – один из крупнейших университетов в России. Он был создан  в 1916 году как один из трех Народных Университетов России. Ко второй половине XX века университет становится одним из крупнейших научно-образовательных центров; в его состав входят всемирно известные научные школы в области физики, химии и биологии. С момента своего основания университет стал активным инновационным центром, работающим на переднем крае науки и образования; возможно, это и стало одной из причин, по которой в 2002м году началось сотрудничество между ННГУ и корпорацией Intel. Тогда на радиофизическом факультете была создана Лаборатория Физических Основ и Технологий Беспроводной Связи (она же Intel Wireless Lab). 

Intel Wireless Lab Пресс-конференцию в Intel Wireless Lab открыл руководитель лаборатории – доцент кафедры электродинамики А.Л. Умнов. Он рассказал об истории радиофизического факультета, о том, как Intel Wireless Lab стала связующим звеном между радиоэлектронными и информационными технологиями. 

Существование Лаборатории основано на исполнении двух основных миссий –образовательной и исследовательской.  В 90е годы, в переломный момент российской истории, возникла серьезная проблема востребованности тех работ, что проводились на факультете. С приходом в университет Intel, по словам Алексея Леонидовича, появились четкие цели и проекты, направленные на решение действительно нужных стране и науке задач. На проводимых в период зимних и летних каникул студенческих школах возникло множество интереснейших проектов Лаборатории.   Однако, как известно, «Слова летучи – письмена живучи». А уж реальные, зримые свидетельства того, что делается в лаборатории, были интересны всем. И хозяева не заставили гостей разочароваться. Вниманию собравшихся была представлена новая адаптивная антенна для дальней WiFi-связи. В отличие от привычного нам пользовательского оборудования WiFi , комплекс, созданный нижегородскими разработчиками, предназначен для организации каналов связи на расстоянии до 50 км. В его состав входит сама антенна, ее электронная обвязка и программное обеспечение. Адаптивные свойства антенны таковы, что ей не нужно точной регулировки положения решетки. Комплекс сам настраивается на источник сигнала; достаточно приблизительно сориентировать антенну в его сторону.  Существующие антенные комплексы зарубежного производства, обладающие похожими свойствами, продаются за суммы от 7 до 10 тысяч долларов; стоимость же нижегородской системы составляет около 500 долларов. При этом энергопотребление отечественного комплекса ниже на порядок, он заметно проще в изготовлении и может целиком производиться на российской материальной базе. 

Вслед за сотрудниками лаборатории поделились своими достижениями выпускники кафедры, бывшие студенты ННГУ. Работа в Wireless Lab дала старт целому ряду успешных коммерческих проектов, некоторые из которых успели выйти на федеральный и международный уровень.  Среди наиболее интересных из них – онлайновый сервис “doroga.tv”, система раннего оповещения об угрозе лесных пожаров и информационно-телеметрический комплекс для нефтегазодобывающих предприятий.

IT Lab  Основанная при поддержке Intel в том же году, что и Wireless Lab, Лаборатория Информационных Технологий была призвана обеспечить ННГУ мощной вычислительной базой и дать студентам возможность осваивать передовые компьютерные технологии.  Специальные программы обучения позволяют желающим совершенствовать свои знания не только в рамках очного обучения, но и предоставляют массу возможностей для факультативной работы. Учащиеся используют ресурсы  лаборатории как для собственных проектов, так и для решения задач, заказчиками которых может стать любой из факультетов ННГУ.

В настоящий момент процессорная база вычислительного кластера IT Lab включает в себя 40 Intel Pentium III Xeon, 30 Intel Pentium IV Xeon и 64 Pentium Core2 Xeon. Общая производительность кластера составляет около 3 TFLOPS, что сопоставимо с мощностью систем многих европейских и американских высших учебных заведений. Проводящиеся в лаборатории научные разработки касаются ряда тем, имеющих мировое признание, таких как глобальная оптимизация и высокопроизводительные вычисления (нано- и метакластеры, финансовая математика, VLSI-ди зайн, Grid, визуальные системы измерения производительности).  

Прогулка по территории университета Кампус ННГУ вызвал у меня странные чувства: этакая смесь ностальгии и оторопи. Ностальгию вызывала неодолимая «советскость» университета: характерные здание, построенные с 50х по 80е годы, густая, уютная зелень. Даже облупленные местами коридоры и тот самый «академический» запах – все это вроде бы напоминало о бессеребрянничестве и энтузиазме, воспетых Стругацкими в «Понедельнике». Оторопь же была вызвана чувством контраста: много дорогих автомобилей на территории, спонтанные пятна современного ремонта… Однако, в целом, место вызывало уютное чувство: я ощутил, что понимаю, почему, несмотря на смену эпох, тут продолжает жить задор и энтузиазм легендарного НИИЧаВо. Тут действительно хочется учиться и работать.

Визит к высокому начальству. После посещения двух лабораторий Intel, пришла пора познакомиться с человеком, который стоит у штурвала университета – ректором ННГУ Евгением Владимировичем Чупруновым. Обстановка в кабинете была торжественная, если не сказать пафосная: массивного дерева столы, портреты Президента и Премьера на стенах, большой флаг России в углу.

Однако, беседа была спокойной и теплой.  Евгений Владимирович отвечал на вопросы пишущей братии охотно и с юмором. От него мы узнали, что с пятидесятитысячным контингентом, учащимся и работающим в университете, ННГУ спорит численностью с ГАЗом, а достигаемыми научными высотами – со звездными далями. 5 научно-исследовательских институтов, работающих, в том числе, на оборонные заказы, выигранный Национальный проект в области Информационных технологий, Центр Нанотехнологий международного уровня, обширные связи с зарубежными коллегами; немудрено, что ННГУ считается не только сильнейшим ВУЗом Волго-Вятского региона, но и одним из ведущих университетов Российской Федерации. На вопрос о том, не привлекает ли столь мощный научно-образовательный центр людей из столичного региона, ректор ответил, что столичные специалисты в Нижнем не слишком нужны; хватает своих, которые вовсе не спешат менять нижегородские научные нивы на эфемерные выгоды столичной жизни.  Закончилась встреча точно по расписанию знаменитой фразой: «Всем спасибо, все свободны».

Нижегородский сайт Intel Corporation. Покинув гостеприимные стены ННГУ, мы направились, наконец, туда, где нас ждала главная интрига путешествия – Центр Исследований и Разработок корпорации Intel. Несмотря на то, что здание Центра расположено довольно далеко от центра Нижнего Новгорода, город хорошо осведомлен о деятельности Intel на своей земле. Чтобы проехать к «сайту» компании, уже не нужно называть таксистам адрес расположенного на сопредельной территории завода, а на портале города в Википедии Intel числится среди важнейших для Нижнего компаний. Аккуратный бело-голубой куб здания виден издалека. Мы заезжаем на территорию и радуемся простору; в Москве далеко не всякая компания может позволить себе собственное здание – а тут больше гектара площади, на которой расположены, помимо основного здания, вспомогательные постройки, и обширная автостоянка.

 Строгая охрана регистрирует посетителей на входе и выдает временные пропуска; перемещаться по зданию без сопровождающих нельзя (впрочем, как и во всех иных подразделениях Intel). Наш бессменный куратор, директор Intel по связям с общественностью в России Евгений Закаблуковский во время путешествий по коридорам рассказывает о работе и жизни Центра. Говорят, все большие и важные вещи складываются из мелочей; похоже, в Intel как нельзя более серьезно относятся к этой поговорке. Гибкий график работы (в офис можно придти в любое время 365 дней в году), вентиляция, освещение, продуманная эргономика рабочих мест – все направлено на то, чтобы работать было не просто интересно, но удобно и приятно.

  Лаборатория Цифровой Электроники Возникшая не так давно, эта лаборатория до недавних пор оставалась тайной за семью замками. И вот – внимание, туш! – журналисты впервые приглашены посетить святая святых. Не секрет, что обработка видеоизображений – важное направление разработок в Intel Corporation.  Вряд ли встретишь разработчика, связанного с этим направлением, который не знает о написанной в Intel бесплатной библиотеке IPL (Image Processing Libary). Также не является секретом, что наступление эры цифрового телевидения не за горами. Последний факт у многих потребителей вызывает беспокойство: что делать огромной армии телезрителей, все еще пользующейся старыми аналоговыми телеприемниками? Далеко не всякий покупатель может позволить себе с легкостью приобрести телевизор последнего поколения со встроенным приемником цифрового сигнала. А ведь скорость перехода на цифровое вещание непосредственно зависит от готовности технической базы не только передающей, но и принимающей стороны. Поэтому компания Intel приняла решение разработать референс-дизайн, который сможет лечь в основу недорогих декодирующих устройств, как отдельно стоящих, так и предназначенных для встраивания в телевизионные приемники и видеоплейеры.  В лаборатории нижегородского Центра целиком воссоздан комплекс «провайдер-клиент», включающий в себя передающую систему, телекоммуникации и конечные пользовательские устройства; такой подход позволяет сделать отладочные работы максимально простыми и эффективными. Сотрудники лаборатории продемонстрировали рабочие образцы пользовательских “ТВ-боксов”. 

«Бокс» произвел впечатление простого и технологичного устройства: медиапроцессор Intel плюс интерфейсная обвязка и прошитое программное обеспечение, разработанное программистами Лаборатории Цифровой Электроники. По сути, это небольшой специализированный компьютер, способный обрабатывать видеопоток, закодированный любым из стандартных кодеков цифрового вещания; ему по плечу даже видео высокого разрешения. Аппаратное ускорение позволяет сделать интерфейс быстрым и красивым, а при желании дает возможность пользователю поиграть в несколько несложных встроенных игр.

Тестовая лаборатория Intel Для большинства людей имя Intel связано, прежде всего, с компьютерным «железом».  Процессоры, чипсеты, материнские платы – это именно то, с чем ассоциируется компания у рядовых пользователей. Оборудование, производимое корпорацией, решает множество задач различной степени сложности, и условия работы зачастую довольно сильно отличаются от «средних». В Intel прикладывают значительные усилия на всех уровнях, от стадии проектирования до гарантийного сервиса и технической поддержки. Одним из важнейших моментов в этом процессе является всестороннее тестирование производимых продуктов; для этого служат специализированные тестовые лаборатории, одна из которых расположена на территории нижегородского сайта. Инженеры лаборатории подвергают образцы оборудования жесткому тестированию в условиях, максимально приближенных к эксплуатационным; специальные стенды и программное обеспечение позволяют моделировать множество нестандартных ситуаций. Измерительные комплексы стендов дают возможность  отслеживать различные показатели, включающих температуру, энергопотребление, свойства сигнала на входе и выходе тестируемых систем и многое другое.  В результате проведенных исследований разработчики получают детальный отчет по характеристикам продукта и, возможно, рекомендации для дальнейшей отладочной работы.

Среди выполняемых лабораторией задач есть и «испытания на заказ», когда оборудование тестируется на соответствие заданным заказчиком условиям совместимости и надежности. Для сложных проектов, где эти критерии имеют первостепенную важность, наличие возможности таких испытаний трудно переоценить. В любой отдельно взятый момент времени в лаборатории находится множество образцов продукции Intel, и вполне естественно, что эти образцы вызвали у IT-журналистов живой интерес. Некоторое время пишущая братия провела, увлеченно рассматривая изобилие материнских плат, многие из которых еще только готовятся к выходу на рынок. В заключение знакомства с лабораторией нам был продемонстрирован эксклюзив: первый в России экземпляр новейшего серверного процессора, известного под кодовым наименованием Nehalem X. Вот он, на фотографии – живее всех живых.

Доклады и презентации. Помимо экскурсий по зданию сайта, сотрудники корпорации приготовили для нас несколько докладов, каждый из которых, если бы не временной регламент, грозил бы изрядно затянуться из-за огромного количество вопросов; затронутые темы вызвали у многих более чем живой интерес. Увы, объем статьи не позволяет мне подробно описывать содержание дискуссий. Тем не менее, постараюсь вкратце рассказать о том, что представили нашему вниманию разработчики.

Intel Parallel Studio Многоядерным процессорами сейчас никого не удивишь. Intel Core2Duo, Intel Dual Core, Intel Core 2 Quad – все эти названия известны даже продвинутому школьнику. Однако, гораздо меньшее число пользователей знает, что эффективное использование приложениями многоядерной архитектуры оставляет желать лучшего; программы, основные алгоритмы которых были созданы несколько лет назад, просто не умеют распараллеливать процессы. А когда разработчики, наконец, задумываются о радикальной переработке своего продукта, часто встает вопрос: а стоит ли овчинка выделки? Сколько усилий потребуется для того, чтобы заставить программу правильно пользоваться возможностями «железа», не затормозит ли это процесс разработки до неприемлемой скорости? Специалисты Intel утверждают: овчинка выделки стоит. И готовы помочь собрату-разработчику, для чего и создали пакет Intel Parallel Studio, значительно облегчающий процесс разработки и оптимизации кода для многоядерных систем.

  Пакет состоит из нескольких инструментов: - Intel Parallel Advisor – поможет грамотно спроектировать использование многопоточности на стадии дизайн-проекта, найти места, пригодные для распараллеливания; - Intel Parallel Composer – позволяет создавать и отлаживать, собственно, код, рассчитанный на многопоточность; - Intel Parallel Inspector – инструмент для поиска ошибок в работе созданного многопоточного приложения - Intel Parallel Amplifier – финальный оптимизатор кода. Более подробно про Parallel Studio  можно почитать на сайте корпорации Intel. Отчеты компаний, уже использовавших пакет в своих разработках, говорят о приросте производительности в 10-20%, что, согласитесь, немало. У многих присутствующих возник вполне резонный вопрос: нет ли способа заставить уже существующие приложения использовать преимущества многоядерности. Специалисты Intel вынуждены были сообщить огорчительную правду: по-настоящему эффективный подход предполагает создание кода с нуля. Самое большее, чем может помочь Intel Parallel Studio – это подсказать программисту, использующему Parallel Advisor, некоторые места в исходном коде, пригодные для распараллеливания. Но по-настоящему серьезная переработка приложения под многоядерный процессор требует и хорошего знакомства с кодом, и глубокого понимания того, какие задачи действительно требуют параллельного выполнения.

**Intel Graphics Performance Analyzer (Анализатор производительности графических приложений)**Если брать целиком рынок графических контроллеров, то, как ни странно это может показаться, по общему количеству на нем лидируют интегрированные адаптеры. Решения компании Intel занимают на данный момент не менее 50% этого рынка, и вполне понятно желание корпорации увеличить привлекательность своих систем, чтобы в будущем сделать эту цифру больше. Основная часть пользователей использует свои машины для нетребовательных рабочих задач, вроде редактирования текстов и веб-серфинга. В качестве развлечения на таких компьютерах обычно смотрят кино или играют в совсем нетребовательные старые игры, или в современные, но совсем нетребовательные казуальные. Между тем встроенная графика вовсе не обязательно означает крест, поставленный на современных играх. Мощность интегрированных адаптеров растет, а разработчики все чаще задумываются о том, чтобы заставить свое творение пристойно работать даже на бюджетных системах. Ключевым словом становится оптимизация. Еще до недавнего времени процесс этот был не таким уж простым и требовал кропотливого анализа на всех уровнях – от дизайнерского до внутрисистемного. Поэтому разработчики корпорации Intel решили создать инструментарий, способный сделать такой анализ быстрым и наглядным. Итогом их мозгового штурма стало появление на свет пакета Intel Graphics Performance Analyzer, многие фрагменты которого были написаны командой нижегородцев Intel GPA состоит из двух основных инструментов. Первый из них – System Analyzer,   мониторная утилита, в реальном времени отслеживающая «пульс» системы. После запуска игры из-под  SA, разработчику становится доступно множество данных о состоянии системы, отслеживаемых в реальном времени. Наблюдая процесс игры одновременно с состоянием виртуальной «приборной доски», можно легко понять, в какой момент времени проявляются самые большие проблемы с производительностью, и какая из подсистем компьютера является «узким местом».

Любой заинтересовавший разработчика кадр может быть захвачен специальной подпрограммой и, вместе с подробным отчетом о состоянии системы, передан во второй основной инструмент пакета – Frame Analyzer. FA предоставляет множество возможностей для анализа и манипуляции процессом формирования изображения. С помощью этой программы можно понять, какими параметрами можно манипулировать, чтобы достичь лучшей производительности. Это может быть сокращение времени системных вызовов, выборочное уменьшение детализации самых “тяжелых“ объектов, изменение работы используемых шейдеров и многое другое. Практический опыт работы с Intel GPA показал, что многие игры, будучи оптимизированы с его помощью, могут стать играбельными даже на чипах Intel, устаревших на два поколения. . 

Российская премьера пакета состоялась в Мае 2009 года, но еще раньше, на закрытой демонстрации, представители компаний-разработчиков игр были приятно удивлены эффективностью программы; в настоящий момент ряд компаний уже активно использует Intel Graphics Performance Analyzer в своих разработках.   В заключение стоит упомянуть два интересных факта. Во-первых, Intel GPA полностью бесплатен для всех участников програмы Visual Adrenaline; достаточно лишь пройти процедуру регистрации на сайте компании. А во-вторых, несмотря на то, что наибольший выигрыш пакет дает на системах от Intel, его вполне можно применять и с графическими адаптерами других производителей, что сильно повышает его полезность в глазах разработчиков игр. Подробнее об Intel GPA можно узнать здесь.

Детский компьютерный клуб Intel Computer Clubhouse. Благотворительность – штука весьма неоднозначная. Многие рассматривают ее почему-то как кость, которую сильные и обеспеченные бросают обществу, чтобы последнее не слишком ворчало и завидовало. Вроде как, главное – поделиться: выбирается благотворительный фонд, перечисляются деньги, и можно спокойно дальше заниматься умножением капитала. Оставим подобные рассуждения для тех кому они нужны – гораздо более интересными нам кажутся результаты благотворительной деятельности, нежели копание в причинах, побудивших на нее. В Нижнем Новгороде есть одно место, которое лучше прочих иллюстрирует деятельность Intel на социальной ниве. Это – детский клуб Intel Computer Clubhouse. Словосочетание «компьютерный клуб» обычно ассоциируется с плохо вентилируемыми залами, длинными рядами персоналок и бледными лицами подростков, самозабвенно расстреливающих друг друга в виртуальных лабиринтах. Но ведь компьютер – это гораздо больше, чем игровое устройство! С его помощью можно учиться и творить, познавать мир и заводить новых друзей (справедливости ради стоит сказать, что некоторые «компьютерные клубы» начала девяностых были такими же – на старых «Синклерах» было интереснее программировать, чем играть). 

Именно эта мысль и владела умами создателей клуба. В его стенах дети и подростки постигают основы работы с компьютером. Программирование, компьютерная живопись, музыка, интерьерный и ландшафтный дизайн – это лишь малая часть того, чем юные исследователи могут заниматься в стенах клуба. Осваивать знания помогают преподаватели-волонтеры, часть из которых – сотрудники Intel. Делятся опытом и члены зарубежных клубов Intel Clubhouse. Хотелось бы верить, что этот клуб перестанет быть «уникальным и единственным» на территории России; кто знает, быть может, в этих стенах зарождается будущее России как лидера в области компьютерных технологий. Надо сказать, что проекты Intel не ограничиваются одним лишь Нижним Новгородом – в ближайшее время на нашем портале выйдет статья, рассказывающая о глобальных корпорации в России – поверьте, это интересно.

  Заключение. День получился длинным. Казалось, голова не вместит всех впечатлений, полученных за время нашего краткого пребывания в Нижнем Новгороде. Но грешно было бы оказаться на нижегородской земле и не познакомиться с ее историей. И поэтому мы отправились прямиком в Кремль. Старинные башни, зелень деревьев, прекрасный вид с вершины холма.. временами голос экскурсовода словно уходил на задний план, а перед внутренним взором вставали польские армии под стенами города, купеческие корабли на волжской волне, а ветер приносил откуда-то издалека колокольный звон.  

Но отвлечемся от лирики. Поездка была очень продуктивной, и, что еще важнее, позитивной. Мы смогли воочию убедится в том, что Российские ученые и разработчики активно участвуют в международных программах и вносят свою лепту в развитие технологий и современного общества. А это уже неплохо.

Обсудить статью на форуме