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| 本文作者： 譚成好 | 2015-04-29 08:22 |
在硅谷中心地帶的惠普總部有一處圣地，它位于惠普研究大樓的邊緣，盡管閑置了幾十年，兩間相連房間里放置的中世紀舊家具仍然被小心翼翼保存著。在這些辦公室里，威廉·休利特和戴維帕·卡德帶領著惠普的工程師們發明了許多革新的產品，其中就有1968年上市的40磅重，打印機大小的程序化計算器。
在如今這個智能手機和云計算橫行的時代，惠普的核心產品看起來在不久的將來就要過時了。這家公司的收入和利潤在近幾年有所下滑，使其陷入了危機。惠普的生意主要靠銷售服務器、打印機和墨水所支撐，其PC和筆記本銷售只貢獻了不到五分之一的收入。但如今，需要服務器的商業公司們可以轉投亞馬遜等的懷抱，而這些云服務提供商可以從其他地方采購比惠普銷售得便宜的服務器。消費者和公司們對打印機的依賴也在減輕，似乎也不打算投入太多在此之上。
1964年威廉·休利特和戴維帕·卡德
自2012年以來，惠普砍掉了超過40000個崗位，并且在今年晚些時候，還將分拆成兩家規模稍小的公司，這些交易將花掉大約20億美元，但是類似的麻煩仍在繼續。兩家公司中的HP Inc. 將銷售打印機和PC，而Hewlett Packard則主要給大公司提供服務器和信息技術服務。后面這家公司需要面對的是，其主要部門從2012年到2014年，年銷售額下降比率達到6%。收入的下降更為明顯，超過20%。惠普最大的競爭對手IBM，在去年因為類似的壓力已把服務器部門賣給了聯想。
在這場有關存亡的危機之中，惠普正在進行著一個有些風險的研究項目，以期能夠卷土重來。惠普研究部門里四分之三的人都在參與這一個單獨的項目：一款名為“Machine”的新型計算機。它將從根本上重新定義計算機的功能，讓其更簡單而又更強勁。如果成功的話，這個項目將史無前例地革新從服務器到智能手機的一切，當然也能拯救惠普。
惠普的首席技術官馬丁·芬克表示，人們將能解決他們今天不能解決的問題。這款計算機可以讓公司處理比現今更大且更復雜的數據，而且運算速度將快數百倍。在信息分析有重要應用的領域，如基因組醫學，將帶來革新，因為更快的基因測序機器可以產生大量新的數據。他還表示，Machine 比現有計算機的耗電量要小，使得網絡服務商的能耗開支能大幅減小。這種新的計算模型也將用于其他的小型設備，如計算機和手機，讓其續航能夠更加持久。
任何一家公司說要再發明計算機的基本設計，這聽起來都有些讓人吃驚，對于惠普而言尤甚。作為瘦身計劃的一部分，惠普在10年前砍掉了許多研究職位，相比于IBM，在研究和開發上花的錢也更少。惠普在2014年投入了34億美元用于研究，與之相比的是IBM將54億美元用于研究，而且后者有著一直開發新型計算機的傳統。對于惠普，這個夢想如果要實現的話，惠普的工程師們需要用激光技術創造出大小合適的計算機芯片組，發明一種新的操作系統，和一款在之前從未用于計算機存儲數據的電子設備。
當然，如果這能夠實現的話，無疑是一個壯舉。
2010年時，芬克還在管理著惠普的銷售部門，主營高性能的企業服務器，并且當時他還有些偏執。彼時，顧客們蜂擁至創業公司，尋求應用于智能手機的快速、低能耗的閃存芯片存儲。但是惠普在當時仍然只是銷售已有緩慢的硬件存儲技術。“在那時，我們的反應不夠迅速，沒有為未來考慮，讓我感到很沮喪。”芬克這樣說到。
為了能夠爭做領頭羊，他考慮：為什么只是使用新型內存來更新數據存儲設備，為什么不整個重新發明計算機呢？當時他知道在惠普以及其他一些地方研究人員在測試一種新的內存技術，比現在的閃存芯片要快很多。他和技術顧問畫下了一副藍圖，使用這些新的技術來讓計算機更加高效和強勁。
不過這個想法只是印在了一份內部報告上，直到兩年后他被任命為惠普的首席技術官和惠普實驗室的主管，他意識到事情出現了轉機。當他看著實驗室里的那些團隊時，仿佛已經看到了想法實現的條件。特別地，惠普當時正在開發一款基于記憶電阻和閃存競爭的產品，在芬克看來，這就是可以用來實現他藍圖的高速存儲設備。他更新了他之前的提議，并且為這個計劃提了一個新名字：Machine。
這個計劃試圖更新自1970年代以來的計算機設計，其中之一就是保存有操作系統和各類文件的存儲。計算機來回在不同硬件部分間傳輸信息，并且其存儲由硬盤或者閃存芯片組成，可以在極小的間隙中存入大量數據，在沒有電的時候，也能夠保存數據下來。但是不管是硬盤還是閃存芯片讀取和寫入數據的速度相對于計算機的運算而言，都稍顯緩慢。當計算機進行操作時，數據必須要拷貝到段時間的內存中，其速度要比前者快上10000倍，但是不能密集存儲數據，而且在斷電后數據也會被擦除。
這兩種存儲系統使得計算機必須要耗費大量的時間和能源來回傳輸數據，這就是為什么人們的筆記本不能立即加載的原因，因為操作系統必須從硬盤里讀出來，然后加載到內存之中。另外一個例子就是手機為了讓數據保存在DRAM中，也要消耗大量的能量。
對于普通人來說，這聽上去并沒有那么煩人，但對于那些需要使用計算機進行大量數值計算的人而言，這尤為重要。對于數據密集型產業的人來說，這種傳統的構造大大限制了產業的發展。惠普估計，在數據分析軟件中，有三分之一的代碼都是在處理存儲間的問題，而不是完成預定任務。這不僅減弱了運算能力，在存儲設備和內存間傳輸數據也會消耗大量的能量，對于運行大組服務器的公司而言，這也是尤為關鍵的一點。像Facebook這樣的公司就花費了數百萬，用以減少計算機存儲室的能耗。
Machine 的設計是，通過消除存儲和內存間的差異來解決這個問題。一塊基于記憶電阻的大型存儲既可以存儲數據，也可以用于給處理器提供數據。將兩者結合起來并不是什么新的創意，但是只是沒有革新的技術讓其成為現實。有很多公司開發替代現有計算機中閃存的設備，而惠普是唯一一個做出表示，他們的設備將大大改變計算機的公司。
為了讓Machine如芬克所設想的那樣工作，惠普要制造出新型芯片，開發出一款新的操作系統，以使用唯一的大型內存。芬克的藍圖中包含兩個異于普通計算機的部分，一是借助光導纖維讓光脈沖在處理器和內存間傳遞信息，這種做法相比金屬線更加能耗更加高效。其二是像移動設備一樣，使用一組高效的集合芯片來代替單獨的處理器。除了處理器可以從英特爾那采購過來，其他的都得由惠普自己去創造。
在過去幾十年，還沒有人徹底開發出一款全新的系統。在超過40年里，每一款“新”的操作系統幾乎都是基于之前已有的模式改進而來。由于Machine有著獨特的元件構造，因而惠普必須也要開發出全新的操作系統來。如果操作系統沒有吸引力，那么Machine的技術革新也會變得無效。基于這個原因，惠普的研究團隊現在開發出了兩套操作系統。
一套名為Linux++的系統在廣泛使用的Linux基礎上開發而來，并將在今年夏天發布。雖然它不能將Machine的力量最大化，但是可以運行市面上已有的大部分Linux軟件。
另一套名為Carbon的開源系統，則可以將計算能力最大化，預計得在至少兩年后才會發布。
為了測試新系統和設備的速度，他們進行了一組對比實驗。他們用模擬的Machine和傳統計算機在有8000萬張照片的數據庫中檢索和分析最相似的五張。現今惠普最快的服務器完成這個任務需要2秒，而模擬的Machine只用了僅僅50毫秒。
當計算機用于處理海量的數據時，在相同能耗下更快完成類似的任務是一款計算機的重要優勢。在基因測序領域，一臺強有力的計算機需要花費數小時來提取元數據并完成測序，如果Machine可以減少這一步驟的時間，那么可以迅速地完成DNA的檢查，將這一工作應用于實踐之中。通過這一方面的工作，可以推進相關產業的發展。
不管是用于代替閃存還是用于Machine的基礎構造，使用記憶電阻都需要把它們集合入內存芯片中，并使用特殊的材料技術。但現在這種芯片還不存在，并且惠普是否能夠為之所用還不清楚。芯片制造廠商SK Hynix已經開發出了一款比較可行的芯片用于惠普的單獨測試，但還沒有用于計算機中。
芬克等人表示，第一款原型芯片在明年的某個時刻可以完成。Hynix的發言人稱，還沒有一個明確的時間線。而一些已經從事記憶電阻開發的科研人員則表示，如果在這一領域能有所突破，勢必前景無限，但同時要有所突破，也需要太長的時間。
不過威廉等人對他們的產品抱有巨大的信心，“如果我知道有什么更好的東西開發出來了，那我會毫不猶豫地投入它的懷抱”。在工作的墻上，威廉放置著一個圖表，總結了來自包括IBM、三星等公司的競爭。這些公司和惠普有著相似的處境，一直有一些進步，但是他們產品的前途未知。但威廉認為，沒有任何一家其他公司的產品能像記憶電阻一樣，把速度、密度和能效結合在一起。雖然第一代產品仍然在開發中，他們的團隊已經在為下一代產品鋪路了，研究如何把更多的數據聚合在一起。
而在實驗室的旁邊，研究人員則在對壓縮光學數據以及與計算機內部的其他元件通信進行研究。惠普的工程師們可以展示他們的成果：極細激光中的硅芯片，雖然只有人頭發的四分之一粗細，但使用他們可以發出光導纖維所傳輸的脈沖。激光封裝到小型芯片中，然后加載到Machine的電路板上，這樣可以把內存和處理器連接起來。而現在的計算機，主要是使用金屬導線，這是因為傳統的光學連接技術太過冗余。芬克預計，這將是Machine開發中最后一個完成的元件。
當那一天真的來臨之時，第一款完整版的Machine可以租給公司和大學遠程使用，用于大規模的數據分析。此后，Machine開發而來的服務器就將上市。此后可以使其用于其他小型設備上的開發，如筆記本，智能手機甚至是有線電視盒子。
如果一切順利，當第一款Machine出世時也將是分拆的Hewlett Packard 公司成立五周年之際，但市場反響未必會很熱烈，因為惠普的服務器生意已受到來自云服務商的沖擊。要使用一款全新的運算技術需要大量的成本，就算是那些購買了服務器的公司，也更可能是通過升級網絡和存儲來提高運算效率。芬克則辯駁稱，他們可以提供一些工具來幫助數據遷移過程。并且他認為隨著升級傳統計算機帶來的收益減少，其他公司將更加樂于擁抱新的平臺。
有些自相矛盾的是，芬克稱如果開發不出來Machine也不會煩惱到他。惠普仍然可以回頭銷售記憶電阻芯片，以及提供無痕的架構來用光學傳感升級現今的計算機。就算計算機開發失敗，他們也已經收獲了很多技術。
不過惠普現在的這些掙扎似乎表明，事實截然相反。
via technologyreview
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