Aquarius и другие проекты

Попытка Apple разработать свой RISC-процессор в 1986 году убедительно доказывает: дилетанты, создавшие индустрию персональных компьютеров, не имели ни малейшего шанса ее создать. Следовательно...

В конце прошлой части приведена одна из версий этой малоизвестной истории, о которой написано в нескольких не слишком достоверных источниках. В конце 90-х мне рассказал об этой истории ее инициатор, я привел его версию.

Подробности не сообщал никто, по понятным причинам: проект Aquarius (Водолей) был, как и все стратегические проекты больших компаний, скрыт от посторонних глаз. Информация все-таки вышла за пределы Apple, что тоже было совершенно обычным явлением.

Как мне удалось выяснить, эта авантюра длилась довольно долго, в нее были вложены немалые средства - и заранее известный результат был получен максимально затратным способом. Затраты можно было свести к минимуму, действуя профессионально. С тем же результатом.

Проконсультироваться у авторитетного эксперта по разработке процессоров, подписав с ним соглашение о нераспространении и заплатив ему пару процентов от суммы, которая, в результате беззаветной веры нескольких человек (Жана-Луи Гасс?, Джона Скалли и Сэма Холланда) в технический прогресс, была потрачена на проект Aquarius.

Эта "пара процентов" потянула бы на полтора миллиона долларов 1986 года, или на три нынешних.

Но именно из таких авантюр появилась индустрия персональных компьютеров, которой в разумном и скептически настроенном обществе просто не могло бы случиться, никогда и никак. Замысел был Apple не по зубам, но ведь если не попробуешь, об этом и не узнаешь.

RISC

В 1986 году первые RISC-процессоры появились в коммерческих проектах. Первыми были IBM RT и Sun-4. Продажи последней начались в 1987, но объявлена она была в 1986.

Главная причина возникновения RISC-процессоров достаточно элементарно. До начала 80-х, процессоры развивались экстенсивно. Для повышения эффективности, в наборы их команд добавляли новые инструкции, в основном сложные. Наличие в наборе инструкций процессора нескольких команд, выполнявших нетривиальные задачи, считалось важным конкурентным преимуществом.

Эти чудеса обходились дорого, и сопровождались неприятными побочными эффектами: производительность процессоров снижалась. Кроме того, исследования показали что эти чудесные сверх-инструкции используются в реальной жизни достаточно редко. Некоторые вообще создавались исключительно для престижа и для строчки в рекламном буклете.

В Стенфордском университете провели эксперимент: в стандартном CISC-процессоре, в наборе инструкций которого было 400 команд, удалили все "лишнее" - то, что можно было реализовать сериями из других инструкций. Осталось всего 100 команд, на каждую из них тратилось минимальное число циклов, производительность процессора выросла в разы.

В университете Беркли, независимо, поставили аналогичный эксперимент. С аналогичным результатом.

Полученную экспериментальным путем архитектуру назвали RISC (Reduced Instruction Set Computing), результаты исследований опубликовали. В реальных RISC-процессорах число инструкций может быть очень большим, намного б? льшим чем в CISC-процессорах, что у непосвященных вызывает недоумение. На самом деле, как это часто случается, главное преимущество RISC-процессоров вовсе не в уменьшенном числе инструкций, а в меньшем числе циклов, затрачиваемых процессором на выполнение усредненной инструкции.

Как всегда, все свелось к чистой арифметике...

На всякий случай, CISC, "complex instruction set computing", переводится как "вычисления с сложным набором инструкций", а RISC, "reduced instruction set computing" - "вычисления с сокращенным числом инструкций".

За последние 30 лет все смешалось, современные CISC-процессоры могут быть названы таковыми, в значительной степени, формально.

Aquarius

В 1986 году многим в индустрии (не только Apple) было ясно: старые процессоры, все эти Motorola 680&215;0 и Intel 80&215;86, работающие в персональных компьютерах, вот-вот отстанут от процессоров с более прогрессивной архитектурой, и что надо что-то делать, срочно и как угодно - отставание смерти подобно.

В 1985-1986 году повышенный интерес к RISC-процессорам проявили NeXT, Intel, Apollo Computer, и многие другие. Apple Computer поддалась общей панике. Вскоре выяснилось, что для паники оснований нет, и время еще есть - но проблему надо обязательно и как можно скорее решать.

В 1986 году Сэм Холланд, разработчик вспомогательных процессоров на Apple Computer, предложил Жану-Луи Гасс? не ждать милости от природы, а организовать разработку RISC-процессоров прямо на Apple. Это трудно и затратно, но зато перспективы у такого решения просто фантастические. Это и шанс выйти в первые ряды, и независимость от медлительной и занятой своими собственными проблемами Motorola, и много чего еще.

Например, никто не мешал бы оптимизировать эти процессоры для операционной системы Mac’ов...

Согласно "правилам общения с Жаном-Луи Гасс?", опубликованным Гаем Кавасаки через год, чтобы общение было эффективным, Жану-Луи надо сообщить что-то, чего он не знает, удивить его - и план Холланда сработал.

Сначала это был общий секрет Жана-Луи и Сэма. Спецоперация по приобретению Cray за 15 миллионов долларов прошла успешно. Суперкомпьютер уже налаживали, когда Жан-Луи сообщил Джону Скалли о "Водолее", о том что надо делать, и о перспективах проекта.

А что до Cray (сколько литров Pepsi можно было купить в 1986 году за 15 миллионов?), то это не слишком большая цена за преимущества, которые Apple обязательно получит, если RISC’нет. Кроме того, это не единственная задача в компании, требующая исключительной компьютерной мощи.

Вскоре над проблемой работало шесть десятков инженеров-процессорщиков, для их нужд были приобретены дорогие пакеты специализированного программного обеспечения.

Проблемы сыпались одна за другой, не удавалось справиться с рассеянием выделяемого процессором тепла. В компьютере, который предполагалось построить на процессорах типа Водолей, их было четыре.

Ни через год, ни через два, процессор так и не был создан. Сменили руководство проекта, не помогло. Наконец, один из претендентов на расстрельную должность предводителя водолеев, Ал Алкорн (который в свое время нанял Джобса на работу в Atari), популярно объяснил Жану-Луи почему затея нереальна, с самого начала и абсолютно.

Проект, на который было потрачено 75 миллионов долларов (не считая 15 миллионов, потраченных на Cray), был закрыт. Сотрудников заставили подписать NDA (соглашение о неразглашении), заплатив им за молчание немалые суммы, и уволили.

Остался только проект 4-процессорной RISC-машины, на бумаге и в памяти компьютеров, и неприятный осадок.

Jaguar

На Motorola завершили разработку RISC-процессора Motorola 88100, недорогого и очень производительного, оптимизированного для работы в многопроцессорных системах. Вот-вот должен был начаться серийный выпуск 88100. Блок управления страничной памятью в 88100 отсутствовал, сделано это было специально для многопроцессорных конфигураций (один MMU-процессор предполагалось использовать для нескольких 88100)...

Проект безымянного пока 4-процессорного компьютера срочно переделали под 88100, назвали Jaguar, и построили несколько прототипов.

Правда, с программным обеспечением для 68k, в том числе и с операционными системами, Jaguar был абсолютно несовместим. Набор инструкций в RISC-процессоре от Motorola был не только "сокращенным", но и совершенно другим.

Программы, написанные для 88k, "летали". Под управлением подмножества операционной системы без пользовательского интерфейса и стороннего Mac’а.

Идею переписать операционную систему и реализовать в ней эмуляцию 68k... отвергли.

Вскоре Motorola признала ошибки, допущенные при проектировании 88100, покаялась и прекратила их производство. Проект был закрыт.

Tesseract

Тессеракт - это четырехмерный куб. Сущность, вызывающая живой интерес у писателей-фантастов, эзотериков и математиков.

Жан-Луи, в очередной раз, поразил совет директоров своей эрудицией (кроме шуток, он и в самом деле был очень умен и эрудирован, и очень этим гордился), раскрывая смысл названия проекта - проект был утвержден, но тут же подвис.

Во-первых, у Motorola никак не получался процессор 88110, во-вторых Жан-Луи теперь был занят слишком многими делами сразу. В-третьих, продажи Mac’ов в очередной раз пошли вниз...

Проект Тессеракт тоже был прекращен.

Aquarius II

В 2011 году Тим Кук (я думаю, нет нужды его представлять, это нынешний глава Apple), видимо добравшийся до архивов компании, к которым до вступления в должность не был допущен, сообщил о планах Apple реанимировать проект Aquarius, осовременить его и превратить в основной процессор для новых Mac’ов.

Apple была уже не та, и опыт разработки собственных процессоров у компании уже был, и идея разработки процессора не только для мобильных устройств ни у кого не вызвала возражений.

Непонятно только, зачем понадобился именно Aquarius, разработка 32-летней давности. Неужели в конструкции процессора были какие-то невероятные инновации, о которых все эти годы молчали их разработчики?

После 2011 года Тим Кук к теме Aquarius больше не возвращался. Видимо, ему объяснили что к чему. Но... Остается и другая вероятность. Вдруг работы над Водолеем засекретили, и в нем действительно есть что-то такое?

Поживем - увидим.

Продолжение следует

Apple Intel Jaguar