Робочі станції для САПР: перша п'ятирічка нового століття

1. Що являє собою високопродуктивні робочі станції в умовах сучасного розподіленого промислового виробництва?...
2. IBM
3. Hewlett-Packard
4. Sun Microsystems
5. SGI
6. візуалізаційні центри

19.04.2005 Володимир Краюшкин, Ірина Лешіхіна, Марина Пирогова

Що являє собою високопродуктивні робочі станції в умовах сучасного розподіленого промислового виробництва? Хто сьогодні головні гравці в цьому секторі ІТ-ринку і що вони можуть запропонувати споживачеві? Чи кожен комп'ютер з потужним процесором і розвиненою графікою можна назвати «робочою станцією»?

Під терміном «робоча станція» зазвичай мається на увазі спеціалізоване комп'ютеризоване мережеве робоче місце, на якому можуть виконуватися багатовимірні перетворення і функції візуалізації в режимі інтерактивної взаємодії з користувачем. Такі вимоги пред'являлися до робочих станцій в 90-і роки минулого століття, коли вони часто були предметом суто теоретичного вивчення.

Робота над деталлю з геометрією будь-якої складності, побудова креслярсько-конструкторської документації для такої деталі, а в деяких випадках і інженерний аналіз одержуваного конструкторського рішення можливі і на звичайному ПК. Але для промислових систем, що працюють зі складками з декількох сотень деталей, потужностей типових ПК недостатньо ні для аналізу, ні навіть для простої збірки. Межа можливостей «народної» платформи проявляється вже на рівні збірки розміром 2-4 Гбайт.

Складання (вузли, агрегати), потреба в автоматизації проектування яких давно вже назріла, являють собою асоціації десятків і сотень тисяч деталей і підзборок. Опис однієї 3D-моделі деталі в сучасній твердотільної параметричної середовищі проектування займає від сотень кілобайт до сотень мегабайт пам'яті, тому реальна робота в активізованою збірці середніх розмірів (кілька сот деталей) вимагає завантаження в оперативну пам'ять кількох гігабайт модельних даних і мінімум такий же зарезервованої адресується області підкачки на зовнішніх носіях. Ось чому робітники станції на платформі Wintel все частіше не виправдовують надій при виконанні завдань САПР, як би відчутно ні зростала тактова частота процесорів.

Сучасний технологічний межа типових ПК (Wintel + AGP + FAT / NTFS) обмежений межею адресованих 32-розрядних платформ; такі комп'ютери сьогодні можна застосовувати лише як конструкторські місця початкового рівня для вирішення завдань індивідуального конструювання. Промисловий же аспект застосовності САПР - це подолання всіляких проблем організації спільної роботи колективу розробників немає над окремими деталями, а над збірками великих розмірів.

До кінця 90-х років відбулися істотні зміни на ринку графічних підсистем для ПК. Стандартом для машин навіть початкового рівня стала підтримка шини AGP, виробництво елементної бази зосередилося в руках двох компаній, nVidia і ATI, а потреби у все більш потужних графічних підсистемах диктувалися стрімко зростаючої індустрією розваг. Це призвело до появи недорогих графічних карт вартістю 100-200 дол. З таким обсягом графічної пам'яті і швидкодією, які на початку 90-х були прерогативою професійних систем.

Здавалося б, поняття «робоча станція» в його класичному розумінні йде в минуле. Дійсно, для розгортання, наприклад, Autodesk Inventor або Pro / Desktop Express достатньо будь-якої (1,5-2 ГГц) однопроцессорной 32-розрядної платформи x86 з будь-(64-126 Мбайт пам'яті) відкритий на базі мікросхем GeForce або Radeon. Однак, грунтуючись на цій практичної можливості, переважна більшість виробників ПК стали в маркетингових цілях видавати за робочі станції зовсім призначені для відповідних завдань конфігурації своїх виробів. Безсумнівно, ігровий комп'ютер «екстремального геймера» може без переробок застосовуватися і для роботи, скажімо, в Bentley Microstation (система, яка використовується для проектування великих об'єктів, зокрема заводів, що забезпечує роботу з великою кількістю трубопроводів, електромереж, верстатного обладнання, планування рівнів і облік нерівномірності ландшафту. Bentley Microstation поступово витісняє, особливо в вузах і держструктурах, систему AutoCAD), але не варто забувати, що спочатку конфігурація ігрової платформи оптимізувалася і розробником, і збирачем саме для «ігрових» додатків. Що це означає на практиці?

Кількість мегагерц, мегабайт і мільйонів полігонів (багатокутників), достатніх для вирішення ігрових завдань, мають на увазі вузьку застосовність конфігурації, а саме однопроцесорна, Intel-сумісність, середу Windows і графічну функціональність на базі бібліотек DirectX. Ця технологічна орієнтація призводить до того, що потужні ПК чудово орієнтовані на відтворення візуальних ефектів, а зовсім не на індустріальне проектування.

У промислових САПР, звичайно, теж ставляться завдання побудови якомога якіснішого фотореалістичного зображення, трасування камери віртуального спостерігача при проході через сцену 3D-збірки. Часом від них вимагається виконання принципово більш складних завдань, що межують з проблематикою віртуальної реальності. Однак найбільш затребувана функціональність САПР - це динамічна підтримка самого процесу проектування, а не відтворення створеного. Відтворення - завдання теж промислова, але допоміжна, оскільки займаються нею не в конструкторських або технологічних підрозділах, а у відділах маркетингу.

При використанні САПР власне створення 3D-об'єкта займає практично весь час користувача, причому точність математичної моделі, а не достовірність колірних відтінків набуває для візуалізації тяжіє значення. Якщо до цього додати, що для всіх промислових САПР поняття «робоча станція» щодо підтримки програмного забезпечення пов'язано з обов'язковістю реалізації викликів інтероперабельної бібліотеки OpenGL, а не DirectX, то стає очевидним принципова відмінність класичного промислового уявлення про робочої станції в САПР від маркетингового звучання цього терміна.

В області САПР «масові» завдання детального проектування масово переносяться зі спеціалізованих «елітних» робочих місць на ПК. Таке перенесення підтриманий і виробниками програмного забезпечення, які зосередилися на ідеології «єдиного ядра» для різних платформ. При такому підході для виконання проектувальних робіт досить «ідеологічно» універсального для різних функціональних модулів САПР ядра на обчислювальної платформі будь-якого масштабу, але як раз масштаб завдань і може зажадати використання «важких знарядь» - спеціалізованих комп'ютеризованих мережевих робочих місць, що виконують багатовимірні перетворення.

Щодо іншого типового ринку робочих станцій - геоінформаційних систем - нинішня ситуація характеризується різким підвищенням складності завдань. Це об'єднання і поглинання серед великих замовників таких завдань (наприклад, альянс BP і ТНК), розширення «площ», що вимагають комплексного геофізичного аналізу, ускладнення алгоритмів обробки і аналізу масиву первинних геофізичних даних. Засоби віртуальної реальності за ці роки повністю мігрували з «робочих станцій» на кластери, причому наявність в них якоїсь особливої ​​графічної спеціалізованої підсистеми необхідно, остільки треба представляти результати тривалих обчислювальних процесів.

Для робочих станцій в їх реальному, а не маркетинговому розумінні основними залишаються завдання САПР найбільш важкий характер - збірки з великою кількістю різноманітних деталей. Практичний сучасний поріг застосування платформ Wintel / Lintel + AGP + FAT / NTFS - це можливість роботи з будь-яким з ядер і складанням 3D-моделей, що не перевищує 4 Гбайт. При роботі з великими моделями необхідні 64-розрядні платформи, що означає необхідність переходу до відповідних процесорам - IBM Power, Sun UltraSPARC, HP PA-RISC, AMD Opteron. Хотілося б додати до цього списку ще й сімейство IA-64, але найреальніше, на що можна розраховувати, - вихід робітників станцій на базі Itanium 2, причому працюють під управлінням реальних 64-розрядних ОС.

Комп'ютери на базі Xeon до недавнього часу позиціонувалися для роботи з серйозними САПР збірок так само, як і будь-які x86 машини з усіма обмеженнями (не більше 2,5 Гбайт в одній збірці). Правда сьогодні на ринку очікується реінкарнація Xeon в технології EM64T, однак тільки з робочою версією 64-розрядної операційної системи Windows.

Саме машини на повністю 64-розрядної платформі можна вважати робочими станціями першої п'ятирічки XXI століття. Подивимося, що можуть запропонувати лідери - квартет HP, IBM, Sun Microsystems і SGI. Є, правда, ще й Apple Power Mac G5 - многопроцессорная робоча станція, але, на відміну від США, вона не характерна для промислового застосування ні в нашій країні, ні в Європі.

До цього числа не можна включити продукцію більшості цілком гідних виробників ПК, також називають «робочими станціями» окремі зразки своєї продукції, які не є серійними 64-розрядними платформами і в яких під гучною назвою зазвичай приховують добре укомплектований ПК з розвиненою графікою без додаткових системних або технічних рішень.

IBM

Дивно, але корпорація IBM, маючи багаті традиції в області високопродуктивних спеціалізованих обчислювальних платформ, будучи власником однієї з найбільш «іменитих» марок в сфері автоматизованого проектування (CATIA) і виробником 64-розрядного процесора (Power), нарешті, випускаючи власну промислову версію 64- розрядної операційної системи (AIX 5), виготовляє робочі станції IntelliStation Pro не так на основі власного процесора і під управлінням власної операційної системи, а в традиціях світу персональних комп'ютерів. Можливо, з точки зору масового ринку це частково вірно: робота над деталлю з геометрією будь-якої складності, побудова креслярсько-конструкторської документації для такої деталі і навіть - в деяких випадках - інженерний аналіз одержуваного конструкторського рішення здійсненні і на звичайній «персоналке». Але для систем, що працюють з промисловими збірками, потужностей типових ПК недостатньо ні для аналізу, ні навіть для виконання найпростішій комплектації.

Сьогодні IBM пропонує три лінійки робочих станцій - IntelliStation А Pro, IntelliStation M Pro і IntelliStation Z Pro. Для лінійки A основою є можливість установки до двох процесорів AMD Opteron Series 2xx з 1 Мбайт кеш-пам'яті другого рівня, підтримкою ECC DDR SDRAM (до 16 Гбайт) і слотом 8хAGP. Для лінійки M характерні один Pentium 4 з підтримкою пам'яті ECC DDR2 (до 4 Гбайт) і слотом PCI Express x16. Основа лінійки Z - можливість установки до двох процесорів Xeon з 1 Мбайт кеш-пам'яті другого рівня, підтримкою ECC DDR2 (до 16 Гбайт) і слотом PCI Express x16 для графічної підсистеми.

Апаратні особливості диктують і вимоги до операційної системи. Робочі станції лінійки А поставляються з Windows XP Professional - явно не найкращий вибір, особливо для роботи зі складками. Проте нинішнє становище можна виправити, вибравши «опціон» у вигляді 64-розрядної операційної системи RedHat Enterprise Linux WS3, що істотно підвищує привабливість машин цієї серії.

Робочі станції лінійки M і Z також поставляються з Windows XP Professional. Додатково можлива установка RedHat Enterprise Linux, але в силу вибору процесора - лише 32-розрядної версії цієї ОС.

Для користувачів 32-розрядної версії системи CATIA V5 від Dassault Systemes в якості найкращого рішення пропонується станція M Pro 6230 з графічним ядром на базі nVidia FX3000. Для інших САПР - UGS PLM Solutions Unigraphics NX2 і Teamcenter Visualization 5.0 - кращою конфігурацією виявляється IntelliStation A Pro 6224 з графічним ядром на nVidia FX3000.

Для продуктів компанії PTC домогтися продуктивної роботи можна і на менш дорогих робочих станціях: для Pro / ENGINEER, Pro / ENGINEER Wildfire і аналітичного модуля інженерних розрахунків Pro / Mechanica найкращим вибором вважається модель A Pro 6224 з графічним ядром на nVidia FX1100. Цікаво, що модуль Pro / Mechanica 2001 з дещо більш «важкої» розрахункової частиною потребує двухпроцессорной Xeon-конфігурації IntelliStation Z Pro 6221 з графічним ядром на nVidia FX3000.

Зрозуміло, що IntelliStation Pro не можуть вважатися повноцінними робочими станціями. Тому для професійного сектора IBM випускає «справжні» робочі станції на базі 64-розрядного процесора Power4 +, операційної системи AIX 5L і графічної підсистеми власної розробки.

Випускається дві лінійки робочих станцій високого рівня - IntelliStation Power 275 і p360 Model 6E4.

Перша припускає установку двох Power 4 + / 1,45 ГГц з 8 Мбайт кеш-пам'яті другого рівня і підтримкою до 12 Гбайт пам'яті DDR SDRAM. Такий потужний комплекс, з одного боку, доповнюється повнофункціональної 64-розрядної ОС AIX 5L, а з іншого підтримується багатопотоковості 3D-графічними конвеєрними підсистемами GXT4500P (128 Мбайт) і GXT6500P.

Друга лінійка також допускає установку двох Power 4 + / 1,45 ГГц з 8 Мбайт кеш-пам'яті другого рівня і підтримкою до 16 Гбайт пам'яті DDR SDRAM. Робочі станції цієї лінійки поставляються з попередньо встановленою 64-розрядної операційною системою AIX 5L, що включає в себе OpenGL і graPHIGS, X Window, і з багатопотоковості 3D-графічними конвеєрними підсистемами GXT4500P і GXT6500P.

Hewlett-Packard

Це єдина з «великих» компаній, яка в дуже обмеженій кількості, але все ж поставляє робочі станції на базі 64-розрядного процесора Itanium 2. Компанія пропонує їх тільки привілейованим замовникам в строго обмежених програмах технічного переозброєння.

Пропонуються два сімейства, zx6000 і zx2000. Перше працює з одним або двома процесорами Itanium 2/900 МГц з кешем на 1,5 Мбайт, допускає використання графічних підсистем високого рівня nVidia Quadro4 980 XGL, nVidia Quadro2 EX, ATI FireGL X1, ATI FireGL Z1 і ATI Radeon 7000. Комплекс може працювати під керуванням як Red Hat Linux, так і HP-UX TCOE / MTOE 11i. Друге сімейство аналогічно першому, але допускає використання тільки одного процесора.

Як і IBM, HP випускає робочі станції в форматі ПК (Personal Workstation), а також більш серйозні Unix-станції.

Сімейство Personal Workstation становить п'ять лінійок. Перші дві з них - типові представники «ігрового» напряму, з якого «вичавили» все можливе для промислового застосування. Лінійка xw4100 допускає установку одного процесора Pentium 4 з частотою до 3,4 ГГц, оперативною пам'яттю до 4 Гбайт і графічною підсистемою на основі AGP 8X. Робочі станції цієї лінійки поставляються з Windows XP Professional, але додатково можна отримати 32-розрядну операційну систему Red Hat Enterprise Linux WS3 або Windows 2000/2003 Professional. Лінійка xw4200 характеризується наявністю одного процесора Pentium 4 / 3,6 ГГц з підтримкою тільки 32-розрядної режиму, з оперативною пам'яттю до 4 Гбайт і графічною підсистемою на основі PCI Express 16X. Обидві ці лінійки навряд чи можуть реально претендувати на використання в якості сучасних індустріальних робочих станцій.

Комп'ютери лінійки xw6000 відрізняє наявність двох процесорів Xeon / 3,2 ГГц (чіпсет Intel E7505 - вже серйозна заявка на професійне застосування), оперативної пам'яті ємністю до 8 Гбайт, 533-мегагерцевой шини, графічної підсистеми на основі AGP 8X Pro50. Робочі станції цієї лінійки поставляються з Windows XP Professional або Red Hat Enterprise Linux в 64-розрядної версії. Лінійка xw6200 - це нарощування потужності з вижиманням з Intel-архітектури всього, що вона може дати: два процесори Xeon / 3,6 ГГц (чіпсет ще більш професійний - Intel E7525), оперативна пам'ять - до 8 Гбайт, частота шини - вже 800 МГц . Графічна підсистема будується на основі PCI Express 16X. Робочі станції цієї лінійки також поставляються з Windows XP Professional, Red Hat Enterprise Linux або Windows XP 64-Bit Edition Customer Preview Program. Нарешті, лінійку xw8200 від попередньої лінійки відрізняє чіпсет Intel E7525, вдвічі більша максимальна ємність оперативної пам'яті, а також єдине розширення PCI Express 16X.

Комп'ютери лінійки b2600 комплектуються одним процесором PA-8600x / 500 МГц з 1,5 Мбайт кеш-пам'яті і до 4 Гбайт основний пам'яті. Графічна підсистема будується на використанні PCI-слотів і допускає установку до чотирьох графічних 2D-акселераторів HP fxe (24 Мбайт графічної пам'яті, 9,5 Мбайт пам'яті текстур) або одного графічного 3D-акселератора середнього рівня HP fx5 pro (64 Мбайт графічної пам'яті, 48 Мбайт пам'яті текстур). Комп'ютери працюють під управлінням промислових 64-розрядних операційних систем HP-UX 10.20, 11i TCOE / MTOE, HP-UX 11.00 ACE9911.

Комп'ютери лінійкі с3700 - це один процесор PA-8700/750 МГц з 2,25 Мбайт кеш-пам'яттю и 8 Гбайт пам'яті. Графічна Підсистема будується на вікорістанні PCI-слотів и допускає установку до чотірьох графічних 2D-акселераторів HP fxe, одного HP fx10 pro або одного професійного графічного 3D-акселератора HP Fire GL-UX. Комп'ютери цієї лінійки оснащуються 64-розрядними операційними системами HP-UX 11i TCOE / MTOE, 11.00 ACE9911.

Комп'ютери лінійки с3750 оснащуються одним процесором PA-8700 + / 875 МГц з 2,25 Мбайт кеш-пам'яті і 8 Гбайт оперативної пам'яті. Графічна підсистема будується на використанні PCI-слотів і допускає установку до чотирьох графічних акселераторів HP fxe, одного графічного акселератора HP fx10 pro або одного HP Fire GL-UX. Операційні системи - HP-UX 11i TCOE / MTOE і HP-UX 11.0.

У комп'ютерах лінійки j6750 від одного до двох процесорів PA-8700/750 МГц з 1,5 Мбайт кеш-пам'яті першого рівня і розділяється кеш-пам'яті другого рівня ємністю 32 Мбайт, а також 16 Гбайт оперативної пам'яті. Графічна підсистема будується на використанні PCI-слотів і допускає установку трьох акселераторів HP fxe, двох HP fx10 pro або двох HP Fire GL-UX.

Нарешті, лінійка С8000 - це від одного до двох процесорів PA-8800 / 1,0 ГГц з кеш-пам'яттю 2,25 Мбайт, 16 Гбайт основний пам'яті. Графічна підсистема будується на використанні як PCI-слотів, так і AGP 8X-розширення і допускає установку в PCI-слоти до чотирьох графічних акселераторів HP fxe і графічних підсистем ATI FireGL T2-128p або в слоти AGP графічних підсистем ATI FireGL X1-256p. Комп'ютери працюють під управлінням HP-UX 11i TCOE / MTOE.

Sun Microsystems

Sun Microsustems принципово не випускає «ПК-образні» системи. Навіть проявляється нею інтерес до процесорів Intel Xeon і AMD Opteron не привів до появи багатоцільових ПК для домашнього застосування. Проте, відома раніше робочими станціями виключно на основі процесорів власної архітектури, в нинішньому році Sun приступила до випуску робочих станцій на базі Opteron. Обидві нові лінійки робочих станцій, Java Workstation 1100z і 2100z, побудовані з великою часткою уніфікації, але мало відрізняються з точки зору використання в конкретних предметних областях.

Лінійка 1100z - це машини з одним процесором Opteron з частотою від 1,8 до 2,4 ГГц і кеш-пам'яттю другого рівня на 1 Мбайт, оперативною пам'яттю ECC PC3200 ємністю 8 Гбайт. Графічна підсистема заснована на використанні одного з PCI-акселераторів - nVidia Quadro NVS280 (2D), Quadro FX500 (початковий 3D-рівень), Quadro FX1100 (середній 3D-рівень), Quadro FX3000 (професійний 3D-рівень). Операційні системи - Solaris 9 і Red Hat Enterprise Linux. Середовищі графічного інтерфейсу - Sun Java Desktop System.

Лінійка 2100z - це машини на базі двох процесорів Opteron з частотою від 1,8 до 2,4 ГГц і кеш-пам'яттю другого рівня на 1 Мбайт, основною пам'яттю ECC PC3200 ємністю 8 Гбайт. Графічна підсистема і ОС аналогічні використовуваним в лінійці 1100z.

Дебют цих станцій виявився на рідкість вдалим. Не встигли вони вийти на ринок, як відразу ж почали встановлювати в своєму класі рекорди по продуктивності при виконанні програм САПР (наприклад, OCUS Benchmark v4, www.proesite.com ).

Однак все це - машини початкового рівня, а ось як йдуть справи з професійними індустріальними робочими станціями на базі ОС Unix? Тут Sun рухається в давно наміченому напрямку, випускаючи станції-леза декількох серій. Всі вони позиціонуються як повноцінні 64-розрядні системи, що крім 64-розрядних процесорів означає наявність встановленою 64-розрядної операційної системи з повною підтримкою 64-розрядних графічних бібліотек (у випадку з Sun - Solaris 8 або Solaris 9).

Sun Blade 150 - це 64-розрядна система, що працює під управлінням не дуже нового (модельний ряд 2002 роки) процесора UltraSPARC IIi з тактовою частотою 550 або 650 МГц, з кеш-пам'яттю другого рівня ємністю 512 Кбайт. Підтримується до 2 Гбайт оперативної пам'яті. Графічна система - це або до двох плат Sun XVR100 (рівень 2D) з підтримкою кожної з них до двох відеотерміналів, або XVR500 / XVR600. Операційна система Solaris 8 забезпечує повну бінарну сумісність з попередніми версіями Solaris, з лініями серверів і робочих станцій, підтримуючи повну функціональність OpenGL.

Sun Blade 1500 являє собою систему на базі більш сучасного процесора UltraSPARC IIIi / 1 ГГц з кеш-пам'яттю другого рівня ємністю 1 Мбайт. Підтримуються до 4 Гбайт оперативної пам'яті. Графічна система - три плати Sun XVR100 (рівень 2D) або дві плати XVR500 / XVR600. Операційна система - Solaris 9.

Sun Blade 2500 - це 64-розрядна двопроцесорний система на базі UltraSPARC IIIi / 1,28 ГГц з кеш-пам'яттю другого рівня ємністю 1 Мбайт і 8 Гбайт оперативної пам'яті. Графічна система - три плати Sun XVR100, три XVR500 / XVR600 або дві високопродуктивні професійні графічні 3D-підсистеми Sun XVR1200. Операційна система - Solaris 9.

Раніше Sun випускала і робочу станцію Blade 2000, аналогічну Blade 2500, але на базі більш потужного процесора UltraSPARC IIICu з 8 Мбайт кеш-пам'яті. Однак компанія відмовилася від цієї моделі з простої причини - при заданому співвідношенні вартість / продуктивність робочі станції такої потужності будуть не по кишені 25% цільового ринку, а решта «не помітять» різницю в продуктивності при виконанні завдань рівня складності САПР або геоінформаційних задач. Різниця у вартості Blade 2500 і Blade 2000, що розрізняються крім моделі процесора тільки ємністю кеш-пам'яті і інтерфейсом жорстких дисків (UltraSCSI проти FC-AL), досягала 40%. Цікаво, що найпотужніша за комплектацією станція Sun Blade 2500 в Східній Європі встановлена ​​в Москві, в ТОВ «Туполєв», і призначена для роботи з великими збірками.

SGI

Три роки про новинки SGI нічого не було чутно, хоча такі моделі з «попередньої» життя компанії, як Octane2 і Onyx2, до сих пір залишаються якщо не технологічної вершиною, то вже, принаймні, еталоном.

Лінійка Fuel - це один процесор R16000A з тактовою частотою 800 або 700 МГц і кеш-пам'яттю другого рівня на 4 Мбайт. Власна графічна підсистема Vpro доступна в двох виконаннях: V10 - для станцій «слабший» з 32 Мбайт графічної пам'яті і 8 Мбайт пам'яті текстур, V12 - для професійного застосування з 128 Мбайт графічної пам'яті і 104 Мбайт пам'яті текстур.

Tezro комплектується одним, двома або чотирма процесорами MIPS R16000 / 700 МГц з кешем другого рівня 4 Мбайт. Графічна підсистема - VPro у виконанні V12 з 128 Мбайт графічної пам'яті і 104 Мбайт пам'яті текстур. Станції Tezro випускаються в настільному і стоєчном виконанні, що підкреслює їх архітектурне єдність з сімейством високопродуктивних обчислювальних систем SGI Onyx 3000, від якого лінійка Tezro успадкувала архітектуру магістралей і промисловий підхід до побудови системи введення-виведення, заснованої на стандарті PCI-X.

Однак від Onyx 3000 станцію Tezro відрізняє система візуалізації та «базис». Якщо в Tezro застосовується VPro, то в Onyx 3000 - InfiniteReality4. Що ж стосується платформи, Onyx 3000 побудовані на принципово іншій основі - Itanium 2 і ОС Linux. Саме така специфіка переміщує Onyx 3000 в сектор промислових високопродуктивних обчислень, а не робочих станцій. SGI відносить ці машини до категорії Візуалізаційні центр - щось середнє між високопродуктивними серверами, суперкомпьютерами (сімейство Altix 3000) і робочими станціями.

візуалізаційні центри

Є ще невеликий клас професійних завдань для робочих станцій, що вимагають виключно високої продуктивності, наявності декількох квазіпараллельний каналів обробки і надвисокої потужності графічного відтворення результатів в режимі реального часу. Такі робочі станції зазвичай називають серверами візуалізації або Візуалізаційні центрами. Займають вони проміжне положення між робочими станціями і серверами, а по потужності і за охопленням користувачів нагадують обчислювальні центри. З усіх серійно випускаються машин такого роду до серверів візуалізації можна віднести «ветерана» SGI Onyx2 і два «новачка» - HP Visualization Center sv7 і Sun Fire V880z / V890z.

Рішення HP і Sun принципово різні, хоча і однаково продуктивні. У HP вирішують задачу нарощування потужності візуалізації кластерним методом, компонуючи Visualization Center sv7 спеціалізованими функціональними вузлами - Візуалізаційні вузлами рендеринга. Майстер-вузол такого «кластера» - вже відома нам станція HP j6750 під управлінням HP-UX 11i. Кожен з вузлів рендеринга (всього їх чотири) - двопроцесорний HP xw8000 з графічною підсистемою nVidia Quadro FX під керуванням Red Hat Linux 7.3.

Sun використовує добре освоєну нею архітектуру SMP-серверів, встановлюючи в них спеціалізовані модулі високопродуктивної візуалізації. Як SMP- «каркаса» використовується старший сервер рівня робочої групи - Sun Fire V880 / 890, в якому з чотирьох двопроцесорних модулів один, два або три замінюються, відповідно, одним, двома або трьома модулями високопродуктивної візуалізації Sun XVR4000. Управління як серверами, так і робочими станціями здійснюється за допомогою операційної системи Solaris.

Потужність серверів візуалізації така, що на їх основі легко вирішуються завдання стереоскопічного керованого інтерактивної взаємодії в системі оператор - 3D-сцена. При цьому «потужність» такої 3D-сцени може доходити до сотень тисяч елементів з незалежними траєкторіями руху. Реальна потреба в системах такого рівня складності набагато менше, ніж в робочих станціях, але вона є і з кожним роком збільшується.

Найпопулярніше застосування таких потужних систем в САПР - віртуальний аналіз просторових рішень великих збірок, особливо коли на просторовому макеті або на прототипі аналіз не може виконуватися людиною. Йдеться про гетерогенних збірках підвищеної щільності і розмірності (приладові відсіки літальних апаратів, підводних човнів, обв'язування турбореактивних двигунів, повні компонувальні тривимірні схеми автомобілів і т.д.). Завдяки системам такого типу з'явилася можливість «показати» тривимірну структуру геному, досліджувати динамічні характеристики системи об'ємних моделей «авіаносець - літаки - водна поверхня з хвилюванням» при виконанні ситуаційного поведінкового моделювання.

Володимир Краюшкин ( [email protected] ) - менеджер компанії «Рой Інтернешнл Консалтансі», Ірина Лешіхіна ( [email protected] ), Марина Пирогова ( [email protected] ) - доценти Московського енергетичного інституту.