创新,乐高风格 - 彭博社
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创新有什么用?如果你在计算机行业,似乎没有什么用。最近的日子里,这几乎是一个没有乐趣、几乎没有利润的存在。根据研究机构IDC的数据,自2000年以来,服务器业务从690亿美元缩减到490亿美元。唯一一家值得炫耀的公司是戴尔计算机公司。分析师预计,位于德克萨斯州圆石市的这家公司今年的利润将增长22%,达到25亿美元。
真正让竞争对手恼火的是,戴尔甚至不参与创造新产品所需的重研究和开发。相反,它高兴地依附于行业领导者英特尔公司和微软公司。去年,戴尔在其350亿美元的收入中仅花费了微薄的1.3%用于研发。相比之下,太阳微系统公司在2002年的125亿美元销售中花费了14.7%用于研发,但却因试图销售其强大的服务器而亏损了5.87亿美元。“我们以前看过这个电影,最终戴尔总是能得到女主角,”美林证券分析师史蒂文·米伦诺维奇说。
这并不意味着计算机行业的创新被抛弃在剪辑室里。工程师们正在以与1977年个人计算机推出时一样激进的前沿设计不断推进。到2005年,IBM和太阳公司预计将在性能上取得如此巨大的飞跃,以至于将打破摩尔定律,即芯片速度每18个月翻一番。届时,IBM将推出蓝基因,一台比今天前500名超级计算机加起来还要快的超级计算机。而太阳公司正在研发所谓的“吞吐量计算机”,将相当于八台大型服务器的功能压缩到一个芯片上——这一进步可能在十年中期将大型互联网服务器的性能提升十五倍。
计算机创新的面貌正在改变。然而,今天的工程师正在使用商品化的、行业标准的构建模块创造尖端机器。可以称之为乐高式的创新。来自英特尔和先进微设备(AMD)公司的芯片缩小了与计算机制造商IBM和Sun所使用的产品之间的性能差距。微软的Windows服务器程序现在足够强大,可以完成许多昂贵的Unix系统的任务。而Linux操作系统是免费的,特别擅长提供网页服务。
将这一切结合起来,计算机制造商在构建最先进的机器方面有了一个良好的开端。这使他们能够利用自己的智慧解决其他问题——从开发自我修复的计算机到在越来越小的设备中打包更多的能量。“我们面临的挑战是如何用可负担的组件做出非凡的事情,”IBM深度计算研究所的主任William R. Pulleybank说。“否则我们无法承担开发蓝基因的费用。”
IBM知道,今天的技术突破将导致明天的大宗销售。通过让其1200人的大型机研发团队在低端机器上推广自动维护的进步,IBM在关键的PC服务器和Unix市场中获得了份额——在过去两年中增加了超过六个百分点的市场份额。
即使是戴尔也无法在没有创新的情况下长期繁荣。该公司将大部分研发预算用于完善其超高效的制造和分销流程,以使其更好。但戴尔也在研究将大量英特尔芯片串联在一起以提供超级计算机性能的计算机设计。“我不相信这个行业中有任何个人,包括迈克尔·S·戴尔,认为创新已经死去,”EMC(EMC)公司首席执行官Joseph Tucci说。“我看到创新有巨大的空间。”
列表的顶部?帮助客户充分利用他们已经拥有的技术。如今,大多数服务器的运行能力仅为30%。即使是手动加载新软件等平凡任务,也可能需要几天时间。“今天的计算机远远不够好——包括我们的,”Sun首席技术官Greg Papadopoulos说。“它们面临着过高的成本、复杂性和能耗。”以下是计算机制造商正在努力改进的一些领域。
刀片计算机虽然大多数基于Windows或Linux的计算机定价合理,但有一个问题:公司最终购买了很多台——并花费大量资金使它们协同工作。根据IDC的数据显示,每花费1美元在新设备上,运营成本则为3美元。想象一下,如果所有这些服务器都能缩小到一个法律便签的大小,并像书架上的书一样堆叠在一个控制台内。这就是刀片服务器的主要理念。这使得公司能够在更少的空间内容纳更多的计算,减少房地产需求以及每月的电费。总的来说,刀片可以将运营成本降低25%,根据刀片先锋RLX Technologies的说法。
戴尔和IBM最近才开始发货刀片计算机,因此销售刚刚开始增长。刀片市场预计将从2003年的150,000台增长到2007年的190万台。
网格计算网格技术旨在充分利用未充分利用的计算能力。公司开始使用网格软件,像从电网中提取电力一样轻松地接入互联网或私人网络上的计算能力。这是一种大规模的技术管理。该软件不断监控网络,寻找可以帮助运行可能超出公司自身计算机负担的工作的计算机。然后,它将工作切分成小部分,以便所有机器都能协助。
查尔斯·施瓦布(SCH)和公司,例如,希望其经纪人能够更快地为客户进行复杂的投资组合规划计算。当执行副总裁大卫·迪布尔开始尝试利用公司未使用的计算能力时,他预计网格软件将显著缩短完成该任务所需的四分钟。结果确实如此。当应用程序在年末上线时,客户将能在几秒钟内得到答案。“结果令人震惊,”迪布尔说,“而且我们不需要再购买任何计算机。”
吞吐量计算没有哪个计算机制造商像太阳公司那样被廉价硬件的冲击打击得如此惨烈。但该公司并没有放弃创新。它正在开发一种基于一种名为“吞吐量计算”的激进概念的新型计算机。虽然大多数服务器的设计是为了尽可能快地运行单一任务,但太阳的想法是开发能够同时运行更多工作的计算机。为此,它打算将今天八台服务器的核心部件压缩到一块硅片中。
吞吐量计算可能非常适合必须快速处理成千上万请求的互联网服务器,从谷歌搜索到音乐下载再到复杂的商业交易。“如果这成功,太阳可能会拥有独特的能力,”微处理器报告的编辑彼得·N·格拉斯科斯基说。
第一款芯片将以刀片服务器的形式推出,预计在2005年上市。这个芯片听起来像是科幻小说,但考虑到这一点:部分得益于摩尔定律,到2005年,将有可能在一片硅片上放置5亿个晶体管,到本世纪末将达到10亿个。这是尝试激进新方法的广阔空间。
灵活计算机 摩尔定律使得几乎可重新配置的芯片的概念成为可能。今天的万用芯片被设计成能够很好地处理某些任务,同时在其他工作上表现尚可。这些新芯片——以及它们所驱动的计算机——能够根据计算机被要求执行的任务在毫秒级别上变化。
其中一个这样的努力是德克萨斯大学的一个研究项目,称为多态TRIPS架构。每个从程序接收到的指令都提供了任务性质的线索。这些芯片预先加载了各种计划,每个计划都针对特定类型的工作。就好像你可以为你的房子拥有一打不同的平面图——比如,在阳光明媚的天气里,把书房的天花板拆掉以创建一个露台。
这些芯片是如何变化的?芯片被分成100个小面板,每个面板可以被编程成不同的形式,比如内存或网络电路。计算机的软件分析程序指令在流入时的情况,以最佳方式排列每个芯片上的面板,以处理当前的任务,就像一场永无止境的电子音乐椅游戏。例如,如果调用一个视频剪辑,内存电路将被重新编程为网络电路。这样,剪辑就能快速传输,而不是在内存中延迟。
原型预计要到2005年才会推出。IBM、英特尔、太阳微系统公司和国防高级研究计划局(DARPA)是该项目的投资者,但尚不确定这些芯片是否会上市。如果成功,TRIPS芯片可能会将超级计算机级别的性能带入日常产品,从游戏机到家庭医学成像设备。
至于关于高科技成熟的讨论,TRIPS研究员摩尔拒绝相信今天的现成服务器是计算机进化的最终阶段。“商品化的经济现实是不可否认的,如果你不认识到这一点,你就会被屠杀,”他说。但如果没有创新,他指出,就没有什么可以商品化的。在那时,计算机行业将是一个真正无乐趣且无利润的地方。
彼得·伯罗斯在加利福尼亚州圣马特奥