В 1990-е годы, когда компьютерная графика только начинала завоёвывать киноэкраны, одна компания стояла во главе этой революции. Silicon Graphics Inc., известная как SGI, превратила невозможное в реальность – оживила динозавров в «Парке юрского периода», создала первый полнометражный компьютерный мультфильм «История игрушек» и подарила миру технологии, без которых сегодня невозможно представить ни одну игровую приставку. История этой компании – это триумф инноваций, взлёт к вершинам успеха и драматичное падение под натиском более дешёвых технологий.
Рождение легенды: от университетских лабораторий к Кремниевой долине
В 1982 году, когда у большинства людей ещё не было домашних компьютеров, профессор Стэнфордского университета Джеймс Генри Кларк принял судьбоносное решение. Оставив должность доцента по электротехнике, он основал компанию, которой суждено было навсегда изменить мир компьютерной графики. Джим Кларк не был обычным предпринимателем – его исследования касались геометрических конвейеров, специализированного программного и аппаратного обеспечения, которое могло ускорить отображение трёхмерных изображений.
Кларк не ушёл в бизнес один. Вместе с ним Silicon Graphics основали семь талантливых выпускников Стэнфорда, среди которых были Курт Эйкли, Дэвид Браун, Том Дэвис, Рокки Роудс и Марк Ханна. Каждый из них внёс уникальный вклад в будущее компании. Эйкли, например, позже спроектировал буферы кадров и процессорные подсистемы для первых терминалов SGI IRIS, а также сыграл ключевую роль в разработке спецификации OpenGL – графической библиотеки, которая до сих пор остаётся стандартом индустрии.
Финансирование для стартапа предоставила венчурная группа Mayfield Fund, а к команде присоединился Эбби Сильверстоун, бывший руководитель производства в Xerox. С самого начала компания имела чёткое видение: создавать мощные компьютеры, способные выполнять сложные вычисления, необходимые для трёхмерной графики.
Geometry Engine: технологический прорыв
Сердцем первых продуктов Silicon Graphics стал Geometry Engine – революционная разработка, созданная Джеймсом Кларком ещё в Стэнфорде в 1979 году. Это был первый чип, реализованный по технологии VLSI (очень большая степень интеграции), специально предназначенный для обработки геометрических вычислений в компьютерной графике.
Geometry Engine представлял собой четырёхкомпонентный векторный процессор с плавающей точкой, способный выполнять три базовые операции компьютерной графики: матричные преобразования, отсечение (clipping) и преобразование координат для вывода на устройство отображения. Программно-аппаратный комплекс Geometry Pipeline значительно увеличивал скорость работы с трёхмерной графикой, что давало SGI колоссальное преимущество перед конкурентами.
Первым продуктом новоиспечённой Silicon Graphics стал выпущенный в 1983 году графический терминал IRIS 1000, стоивший в зависимости от конфигурации от 70 до 80 тысяч долларов. Название IRIS расшифровывалось как Integrated Raster Imaging System – система с интегрированным растровым изображением. Первые модели работали на процессорах Motorola 68000 и материнской плате Sun-1.
Эра IRIS: становление лидера рынка
Вскоре SGI начала выпускать машины, работающие под операционной системой Unix. Венцом ранней серии IRIS стала модель IRIS 3130, оснащённая процессором Motorola 68020, усиленным математическим сопроцессором компании Weitek. В то время как другие производители компьютеров боролись за производительность, SGI уже могла предложить нечто уникальное – аппаратное ускорение трёхмерной графики.
В 1984 году компания представила свой первый графический терминал на основе Geometry Engine. А настоящий прорыв произошёл с выпуском серии IRIS 4D – первой полноценной графической станции от Silicon Graphics. Программисты быстро взяли IRIS 4D на вооружение, и на выставках и конференциях SIGGRAPH демонстрировались первые программные продукты для новой платформы.
С распространением 3D-технологий и их внедрением в развлекательную индустрию наибольшего успеха добились графические станции SGI серии IRIS 4D, оснащённые мощными системами визуализации Onyx, способными уместить до 64 процессоров. Эти машины оснащались 64-битными RISC-микропроцессорами архитектуры MIPS с частотой до 1 ГГц.
Партнёрство с MIPS: процессорная революция
Стремясь обеспечить бесперебойные поставки мощных процессоров, SGI в 1992 году приобрела компанию MIPS Computer Systems и переименовала её в MIPS Technologies, Inc. Это была стратегически важная сделка, позволившая SGI полностью контролировать разработку процессоров для своих систем.
Архитектура MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) была одной из первых RISC-архитектур, получивших признание промышленности. Процессоры MIPS отличались высокой производительностью, относительной простотой и неприхотливостью. Кристаллы серии R2000, R3000, R4000 и их последующие модификации стали основой для построения рабочих станций и серверов SGI.
Использование процессоров MIPS позволило Silicon Graphics создать впечатляющую линейку продуктов. Например, система Origin 2000, основанная на процессорах MIPS R10000, в конечном счёте расширялась до 1024 центральных процессоров, используя собственную межсистемную связь cc-NUMA (NUMAlink). В 2002 году компания представила суперкомпьютер Origin 3900, содержащий 128 процессоров в одном блоке с 256 ГБ совместно используемой памяти.
IRIX: операционная система для профессионалов
Параллельно с развитием аппаратных решений SGI разработала собственную операционную систему IRIX, базирующуюся на UNIX System V с расширениями BSD. Название IRIX было впервые употреблено в 1988 году для обозначения операционной системы для рабочих станций и серверов серии IRIS 4D.
IRIX стала неотъемлемой частью экосистемы SGI. Операционная система использовала менеджер рабочего стола 4dwm и была специально оптимизирована для профессиональных задач, связанных с применением программного обеспечения, требующего больших графических ресурсов. В 1993 году в IRIX 5.3 была представлена журналируемая файловая система XFS, а версия 6.0, выпущенная в 1994 году, включила поддержку 64-битного микропроцессора MIPS R8000.
Текущая крупная версия IRIX 6.5, выпущенная в мае 1998 года, стала вершиной развития операционной системы. Обновления для неё выпускались каждый квартал до 2005 года, после чего последовали ещё четыре выпуска. В 1998 году SGI представила IRIX 6.5, поддерживающую SMP-конфигурации с числом процессоров до 128.
OpenGL: стандарт, изменивший индустрию
Одним из величайших достижений Silicon Graphics стала разработка графической библиотеки OpenGL в 1992 году. OpenGL (Open Graphics Library) произошёл от 3D-интерфейса SGI – IRIS GL. В отличие от своего предшественника, который позволял использовать только возможности, поддерживаемые оборудованием, OpenGL предлагал универсальный программный интерфейс для написания приложений, использующих двумерную и трёхмерную компьютерную графику.
В 1992 году компания SGI возглавила OpenGL ARB – группу компаний по разработке спецификации OpenGL, в которую вошли такие гиганты как NVIDIA, ATI, Intel, id Software, Apple и Microsoft. OpenGL включал более 300 функций для рисования сложных трёхмерных сцен из простых примитивов и быстро стал стандартом индустрии.
Благодаря грамотной архитектуре OpenGL вела себя стабильно при использовании, а её поведение легко предсказывалось. Библиотека использовалась при создании компьютерных игр, систем автоматизированного проектирования (САПР), виртуальной реальности и визуализации в научных исследованиях. На платформе Windows OpenGL конкурировала с Direct3D от Microsoft.
Голливудская революция: динозавры и игрушки
В 1990-е годы Silicon Graphics получила статус легенды среди 3D-художников и графических дизайнеров, использовавших уникальную мощь её рабочих станций. Именно на компьютерах SGI были созданы визуальные эффекты для множества голливудских блокбастеров, которые навсегда изменили киноиндустрию.
Благодаря графическим рабочим станциям SGI на киноэкранах ожили динозавры в фильме «Парк юрского периода» Стивена Спилберга (1993). Студия Industrial Light & Magic (ILM) использовала рабочие станции SGI Indigo и Indigo2 для создания революционных спецэффектов. Сюда входили компьютеры на базе процессоров MIPS R4400 с частотой 150 МГц и 64 МБ оперативной памяти. На протяжении 18 месяцев команда из более чем 100 техников, программистов, художников и аниматоров ILM трудилась над фильмом.
Из 52 эпизодов с использованием динозавров в «Парке юрского периода» только 4 минуты экранного времени приходилось на компьютерную графику. Но эти 4 минуты изменили всё. Аниматоры ILM смогли создать фотореалистичных динозавров, которые органично вписывались в кадр с живыми актёрами.
Также компьютеры SGI использовались для создания спецэффектов в фильмах «Смерч», «Конго», «Форрест Гамп» и многих других. Графические станции SGI оснащались крупнейшие голливудские 3D-студии: ILM и Digital Domain. К 1998 году на компьютерах SGI под управлением IRIX с использованием OpenGL создавалось большинство визуальных эффектов для мировой киноиндустрии.
Особое место в истории SGI занимает первый полнометражный компьютерный мультфильм «История игрушек» студии Pixar (1995). На столе каждого аниматора стояла рабочая станция SGI Indigo2 на базе процессора MIPS R4400. Для рендеринга Pixar использовала ферму из 117 рабочих станций Sun SPARCstation 20, но моделирование, анимация, шейдинг и освещение выполнялись на машинах SGI.
Nintendo 64: компьютерная графика в каждый дом
В 1993 году Silicon Graphics и Nintendo объявили о партнёрстве для создания самой мощной игровой консоли в мире – проекта под кодовым названием Project Reality. Джим Кларк заявил, что новая консоль будет использовать «объединённую вычислительную мощь сотен персональных компьютеров» при цене менее 250 долларов.
SGI разработала для Nintendo 64 два ключевых чипа: процессор R4300i от MIPS Technologies и Reality Coprocessor (RCP). RCP содержал два критических компонента: Reality Signal Processor (RSP), отвечающий за обработку звука и графики, и Reality Display Processor (RDP), управляющий отрисовкой пикселей.
RCP работал на частоте 62,5 МГц и содержал вторичный процессор на базе MIPS R4000 с векторными командными расширениями. Также в состав входил растеризатор от SGI, известный как Reality Display Processor. Чипсет был совместной разработкой SGI и её дочерней компании MIPS Technologies.
Nintendo 64 вышла в 1996 году и стала одной из самых успешных консолей того времени. Для миллионов детей и подростков по всему миру это был первый опыт работы с настоящей трёхмерной графикой. Технологии Silicon Graphics, ранее доступные только крупным киностудиям и исследовательским центрам, теперь находились в каждом доме.
Легендарные рабочие станции: Indigo, Octane, Onyx
На протяжении 1990-х годов Silicon Graphics выпускала линейку рабочих станций, ставших легендарными в профессиональной среде. Эти машины отличались не только высокой производительностью, но и характерным дизайном с использованием ярких цветов – фирменной особенностью SGI.
SGI Indigo (кодовое имя «Hollywood») была представлена 22 июля 1991 года. Она имела процессорную плату IP12 с 32-битным процессором MIPS R3000A и слотами оперативной памяти до 96 МБ. Следующая версия (кодовое имя «Blackjack») основывалась на плате IP20 с 64-битными микропроцессорами MIPS R4000 или R4400 на частотах 100-150 МГц. Машины Indigo были вытеснены более современными SGI Indigo2, хотя продолжали использоваться в некоторых отраслях до 2000 года.
SGI Octane (кодовое имя «Racer») и Octane2 («Speedracer») были рабочими станциями, использовавшими до двух процессоров MIPS R10000, R12000 или R14000 с частотами от 175 до 600 МГц. Octane поддерживала от 256 МБ до 8 ГБ оперативной памяти. Эти системы были оснащены графическими контроллерами серии IMPACT с возможностью установки текстурной памяти и предназначались для работы с 2D/3D-графикой и звуком. SGI прекратила выпуск Octane2 в июле 2004 года, а поддержка продолжалась до июля 2009 года.
SGI Onyx представляла собой серию систем визуализации, способных уместить до 64 процессоров. Система Onyx2 (1996) содержала 8 процессоров MIPS R10000, 16 ГБ ОЗУ и два графических конвейера. Можно было соединять вместе до 16 стоек, способных работать как единый компьютер. Эти машины использовались для самых требовательных задач визуализации и стоили сотни тысяч долларов.
Рабочие станции SGI всегда отличались высокой производительностью и невероятно высокой ценой – до нескольких десятков тысяч долларов за машину высшего уровня. Только достаточно крупные организации могли позволить себе приобрести компьютеры SGI.
Альянс с Cray Research: путь к суперкомпьютерам
В феврале 1996 года Silicon Graphics совершила масштабную сделку, приобретя легендарного производителя суперкомпьютеров Cray Research за 767 миллионов долларов. Cray Research, основанная Сеймуром Креем – «отцом суперкомпьютеров», была известна своими революционными машинами Cray-1 и Cray-2, которые использовались в научных исследованиях, оборонной отрасли и метеорологии.
Этому решению предшествовала целая серия событий: финансовые потери Cray, активный выход SGI на рынок суперкомпьютерных систем, окончательное укрепление в компьютерном мире тенденций на создание полностью совместимых аппаратно-программных архитектур от настольных систем до суперкомпьютеров. Для Cray поддержка SGI оказалась как нельзя более кстати, особенно при работе над перспективными системами T90 и J90.
SGI планировала использовать торговую марку Cray и её суперкомпьютерные архитектуры в общей стратегии построения унифицированной и совместимой снизу вверх линейки масштабируемых систем «от настольного до терафлопного». Объединённая компания стремилась создать двоично совместимую серию компьютерных систем.
Однако интеграция Cray оказалась непростой задачей. В 1999 году SGI сформировала отдельное суперкомпьютерное подразделение Cray business unit, которое должно было заниматься суперкомпьютерами марки Cray. А в 2000 году Silicon Graphics продала своё подразделение Cray Research компании Tera Computer, после чего последняя была переименована в Cray Inc.
Альянс Alias/Wavefront: программное обеспечение мирового класса
В 1995 году под крышей Silicon Graphics произошло слияние двух всемирно известных компаний, специализировавшихся в области компьютерной графики и анимации: Alias Research и Wavefront Technologies. Результатом альянса стала фирма Alias/Wavefront, являвшаяся дочерним предприятием SGI.
Цена объединённой компании составила около 630 миллионов долларов – около 460 миллионов в виде акций отошли к Alias, а почти 170 миллионов – к Wavefront. Штаб-квартира новой фирмы находилась в городе Торонто, Канада.
Alias/Wavefront начала разработку нового программного продукта под названием Maya – редактора трёхмерной графики, который впоследствии стал стандартом в киноиндустрии и телевидении. Maya стала результатом совмещения трёх программных продуктов: Wavefront The Advanced Visualizer, Thomson Digital Image (TDI) Explore и Alias Power Animator.
В 2003 году Alias была продана SGI частной инвестиционной фирме Accel-KKR за значительно меньшую сумму. В октябре 2005 года Alias была снова перепродана, на сей раз компании Autodesk. 10 января 2006 года Autodesk закончил слияние, и Alias Maya стала известна как Autodesk Maya – программа, которая используется для создания анимации, визуальных эффектов и компьютерных игр по сей день.
Начало упадка: конкуренция x86-систем
К концу 1990-х годов ситуация на рынке высокопроизводительных вычислений начала кардинально меняться. Рабочие станции на базе x86-процессоров стали догонять по производительности RISC-системы SGI, будучи при этом гораздо дешевле – в среднем на 25% при эквивалентной производительности.
Серьёзные проблемы у компании начались, когда Голливуд начал переходить на персональные компьютеры для создания спецэффектов и сложной графики. Рабочие системы SGI оказались значительно более затратными, чем альтернативные решения на базе x86. При более низкой цене x86-совместимые рабочие станции уже могли на равных тягаться с системами производства SGI.
В 1998 году новый CEO Ричард Беллуццо принял противоречивое решение о переходе с процессоров MIPS на Intel Itanium. SGI анонсировала намерение мигрировать на Itanium, одновременно запустив серию машин на архитектуре IA-32 под управлением Windows NT – Visual Workstation. Это решение заставило клиентов колебаться относительно дальнейших инвестиций в архитектуру MIPS.
Под рыночным давлением SGI сначала начала использовать процессоры Pentium III от Intel в некоторых своих продуктах. В последующем, после слияния с компанией Intergraph Computer System, SGI перевела на процессоры Intel весь спектр своей продукции.
Первое банкротство: 2006 год
Весной 2006 года компания Silicon Graphics объявила о банкротстве и подала соответствующую заявку по статье 11 Кодекса США, которая позволила бы провести реорганизацию. SGI пыталась «выплыть» с помощью антикризисной программы, сократить штат и снизить расходы на 150 миллионов долларов.
Ещё в марте 2006 года управляющий компании заявлял, что SGI никогда не обанкротится и намерена вести агрессивную политику на крупнейших мировых IT-рынках. Однако реальность оказалась иной. Находясь под защитой статьи 11, SGI занялась реорганизацией, не опасаясь кредиторов. Оформление банкротства также должно было помочь уменьшить долг компании на 250 миллионов долларов.
Процедура стала возможна после решения держателей акций обменять долг на долю в компании. Однако этот шаг, фактически завершившийся осенью 2006 года, не смог вырвать компанию из нисходящей спирали. Выходом из финансовых проблем было избрано слияние с основным конкурентом – компанией Intergraph Computer System, выпускающей высокопроизводительные рабочие станции на платформе Intel.
Окончательное банкротство: 2009 год
В марте 2009 года Silicon Graphics подала прошение о защите от банкротства в суд Нью-Йорка – второй раз за последние три года. Стоимость активов компании на тот момент составляла 390,5 миллиона долларов, а сумма долга достигла 526,5 миллиона долларов. Крупнейшими кредиторами SGI являлись Voltaire, Intel Americas и Qimonda.
Компания рассмотрела предложения 150 потенциальных покупателей и в апреле 2009 года согласилась продать все свои активы Rackable Systems, поставщику серверов и систем хранения данных для дата-центров, за 25 миллионов долларов наличными. Предложенная сумма превышала стоимость акционерного капитала Silicon Graphics на 15%.
Покупка была завершена 11 мая 2009 года, и одновременно Rackable Systems объявила о принятии глобального бренда «SGI». Компания Rackable, основанная в 1999 году, решила сохранить легендарное имя. Следующую неделю компания изменила свой тикер на бирже NASDAQ с «RACK» на «SGI».
Своё положение компания связывала с задержкой выпуска новых продуктов и конкуренцией, которая за последние годы очень сильно возросла. В 1997 году выручка компании составила 3,7 миллиарда долларов, а штат вырос до 11 тысяч сотрудников. Довольствуясь успехом, компания приобрела офис в Маунтин-Вью в Калифорнии за 125 миллионов долларов, от которого затем пришлось отказаться. Сейчас в этом офисе располагается Google.[cnews]
Финальная глава: поглощение HPE
1 ноября 2016 года компания Hewlett Packard Enterprise (HPE) завершила приобретение SGI за 275 миллионов долларов. Это стало финальной точкой в истории легендарной компании, основанной 34 года назад.
К моменту поглощения «новая» SGI (бывшая Rackable Systems) специализировалась на двух основных продуктовых линейках: серверы и системы хранения, унаследованные от оригинальной Rackable Systems, и серверы, системы хранения, визуализация и профессиональные услуги, приобретённые от Silicon Graphics, Inc. Компания заявляла, что планирует сохранить большинство продуктовых линеек обеих компаний, хотя некоторая консолидация была возможна в областях высокого совпадения между продуктами.
HPE растворила остатки SGI в себе, окончательно завершив историю компании, которая когда-то была синонимом высокопроизводительной компьютерной графики.
Наследие Silicon Graphics
Несмотря на печальный конец, наследие Silicon Graphics продолжает жить в современных технологиях. OpenGL, разработанная SGI, до сих пор остаётся одним из основных стандартов для работы с трёхмерной графикой. Её потомок Vulkan продолжает развитие идей, заложенных в OpenGL.
Файловая система XFS, разработанная для IRIX, была портирована на Linux и широко используется в современных высокопроизводительных системах. Дистрибутивная версия высокопроизводительной файловой системы совместного доступа SGI CXFS, позволяющая расширяться до объёма в несколько петабайт, была включена в ядро Linux 2.6.
Многие сотрудники SGI продолжили успешную карьеру в индустрии. Например, 20 инженеров SGI во главе с Вэем Йеном основали компанию ArtX, которая впоследствии была приобретена ATI Technologies. Сам Джеймс Кларк после ухода из SGI в 1994 году основал компанию Netscape вместе с Марком Андриссеном, что способствовало интернет-буму. Основание Netscape и его IPO сделали Кларка первым миллиардером в истории Интернета.
История Silicon Graphics – это история о том, как технологические инновации могут изменить целые индустрии. Компания показала миру, что компьютерная графика может быть не просто инструментом, а искусством. Динозавры «Парка юрского периода», игрушки Pixar, графика Nintendo 64 – всё это стало возможным благодаря видению и упорству команды SGI.
Падение компании также несёт важный урок: даже самые инновационные технологии могут быть вытеснены более дешёвыми и доступными решениями. SGI оказалась в ловушке собственной бизнес-модели, ориентированной на небольшую целевую аудиторию профессионалов, готовых платить премиальную цену. Когда технологии демократизировались и стали доступны на массовом рынке, позиции SGI оказались под угрозой.
Тем не менее, в истории компьютерной индустрии Silicon Graphics навсегда останется компанией, которая сделала невозможное возможным, превратив мечты художников и режиссёров в реальность на экране. Её технологии заложили фундамент современной индустрии компьютерной графики, визуальных эффектов и игр. И хотя имя SGI ушло в историю, её дух продолжает жить в каждом компьютерном фильме, каждой видеоигре и каждом программном продукте, использующем трёхмерную графику.