וידאו שלא מהעולם הזה – HQV

חברת DENON הציגה ב-CES האחרון (בלאס וגאס) את מכשיר הדגל שלה - נגן ה-DVD דנון 5910 - או A1XV בשמו ...

8:00
  /  
28.04.2005
  
rnמאמר זה נכתב על ידי עפר לאור

סיפורנו מתחיל בשנות ה-90. קבוצת פיתוח קטנה הוקמה בכדי לספק לגופי הביטחון האמריקאים פתרונות מחשוב. קבוצת הפיתוח, אשר פעלה בתוך לוקהיד-מרטין (חברת התעופה האחראית למטוסי קרב רבים בארסנל האמריקאי והישראלים) התעסקה במחשוב מקבילי.

rnגישת המיחשוב הקונבנציונאלית פעלה באופן סדרתי. כלומר, התוכנה מבצעת פעולה ואז פעולה נוספת. בפרוססורים מסוג זה, לעיתים ניתן לשפר ביצועים על ידי ביצוע של מספר פעולות בו זמנית, אולם במקרים רבים זקוק הפרוססור לתקופות המתנה בכדי שאחד הפעולות תסתיים בכדי שיכול להמשיך בפעולותיו. מחשוב מקבילי, לעומת זאת, בונה הרבה מאוד משימות קטנות יותר אשר אינן זקוקות לתקופות המתנה בכדי להמשיך. בעוד שכתיבת תוכנה לשיטה הטורית הרגילה, פשוטה יותר – בניית מערכים מקביליים ובניית תוכנה למערכים כאלה נחשבת מסובכת הרבה יותר. היתרון שבשיטה זו היא בהתגברות על מגבלות היצור הנוכחיות – תוך יכולת להגדיל באופן משמעותי את יכולת החישוב. לא ידוע בדיוק מה לוקהיד מרטין עשו הם הטכנולוגיה, אולם לחברה לא חסר צרכי חישוב בגדלים מסוג זה…rn

rnבשנת 1998, אישרה לוקהיד מרטין לקבוצה לפרוש ולהעביר את הידע הטכני שלה לחברה חיצונית. החברה, אשר קיבלה את השם rnTERANEX (כנראה הזזת אותיות של המונח – NEXT ERA, כלומר התקופה הבאה – וגם בשל היכולת של הטכנולוגיה שלהם לחישוב ברמת TERAFLOPS – כלומר עשר בחזקת 12 חישובים בשניה). החברה החדשה קיבלה מימון ממספר גופים מתעשיית הביטחון האמריקאיות. המנדט של החברה היה פיתוח של מערכי חישוב ענקיים – כלומר, פיתוח חישוב מקבילי לשימושים אזרחיים.

rnהחברה פנתה לתחומים רבים וניסתה למצוא נישה שבה תוכל לפעול. התחום שנבחר היה בתחום עיבוד התמונה – תחום שמעט חברות גדולות פעלו בו באותה תקופה. החברה פעלה בשני כיוונים שונים – rn

  • rnפיתוח ארכיטקטורת מחשוב מקבילית אשר ניתן להרחיבה ככל שצריך.rn

  • rnיצירת סביבת פיתוח, אפליקציות ואלגוריתמים שיכלו לרוץ על המערכת שתפותח.rn

  • rnמתחילת פיתוחה, הושקעה בטכנולוגיה יותר מ-100 מ' דולר, אשר הסתכמו ב-6 דורות של מוצרים וכ-20 פטנטים אשר הוענקו לטכנולוגיות השונות.rn


    rnארכיטקטורה מקבילית
    rnשיא הטכנולוגיה של TERANEX היה פיתוח של ארכיטקטורה אשר איפשרה בגידול כמעט לינארי ככל שמוסיפים כוח חישוב. על מנת לשפר ביצועים בטכנולוגיה טורית (למשל בפנטיום רגיל שאנחנו רגילים) יש צורך פשוט להאיץ את מהירות כל פעולה בודדת – דבר אשר נעשה בד"כ על ידי האצת מהירות הצ'יפ. הבעיה היא שהטכנולוגיה הזו כבר קרובה למגבלות הפיזיקה ואינטל מתקשה להגביר את מהירויות הפרוססורים שלה בקצב שהכתיבה בשני העשורים האחרונים.

    rnלעומת זאת, שימוש בארכיטקטורה מקבילית יעילה, כגון זו שפותחה בחברת TERANEX, מאפשרת הגברת כוח החישוב פשוט על ידי הוספת עוד ועוד מעבדים במקביל. איבוד היעילות, ככל שמערכי הפרוססורים גדל, הוא מינימלי וכיום אינו מהווה בעיה (בעתיד, יש להניח שזה יהיה צואר הבקבוק).

    rnהבעיה היא שמרבית התוכנה בעולם לא מתאימה לסוג זה של מעבד. חטיבת האלגוריתמים של TERANEX פיתחה מספר אלגוריתמים אשר היו אידאלים לסוג זה של מיחשוב. עיקר המיקוד שלהם היה במערכות עיבוד תמונה, שבהן ניתן לעבוד במקביל על מקטעים קטנים של תמונה – ולחברם לכדי תמונה גדולה בסוף כל התהליך.

    rnתוצרת החברה היתה כפולה – מוצרי חומרה אשר שימשו פלטפורמות למוצרי התוכנה של החברה. המוצר הזול של החברה היו מכשירים בעלויות שנעו בין 30 אלף דולר לכמה מאות אלפי דולרים. המכשירים החלו לצאת לאור היום בתחילת שנת 2000 והיו מסוגלים לשפר את איכות התמונה, גם לתמונות סטטיות וגם בסרטי וידאו. הטכנולוגיה שימשה למטרות שונות:rn

  • rnעיבוד תמונה שגורם לסרט DVD להראות כמו סרט קולנוע.rn

  • rnהורדת לכלוכים והפרעות מעותקי סרטים ישנים.rn

  • rnהמרת פורמטים של וידאו בין היי-דפינישן לטלויזיה רגילה (וחזרה).rn

  • rnהוספת FILM GRAIN לסרטים שצולמו בוידאו כך שיראו כאילו שצולמו במצלמות פילם.rn

  • rnעיקר השימוש במכשירים היו בסביבות עריכה, שידור (למשל ברשתות הטלויזיה הגדולות בארה"ב) מתקדמות ובהמרה ועיבוד סרטים בשלב ה-POST PRODUCTION (כלומר, לאחר שצולם הסרט).rn

    rnהחברה חיפשה כיצד תוכל להתקדם מעבר לכך והחלה בפיתוח מעבד אשר יוכל ליצר כוחות חישוב עצומים ולרתום אותם לטובת האלגוריתמים שפותחו.

    rnהצעד הבא הגיע בשנת 2002, עת התחברות החברה עם חברה נוספת בשם Silicon Optix מסאן חוזה שבקליפורניה. החברות שקדו במשך כשלוש שנים על פיתוח של מעבד מסוג חדש – מוצר בשם REALTA.rn


    rnREALTA – מחשב על, בכף ידךrn
    rnפרוססור ה-REALTA נבנה כמערך מקבילי אמיתי של פרוססורים קטנים. ניתן לדמיין אותו כקבוצה של גמדים אשר כל אחד מבצע פעולה קטנה במקביל כך שהם מסוגלים גם להתגבר על גוליבר גדול במיוחד… במקרה שלנו, הגוליבר של עולם המעבדים הוא לא אחר מאשר פרוססור פנטיום. בגלל האופי של הטכנולוגיה, מסוגל מעבד REALTA אחד לבצע יותר חישובים מתמטיים (של מספרים ממשיים) מ-40 מעבדי פנטיום העובדים במקביל! כמובן שלא ניתן לרתום מעבד שכזה לכל משימה, שכן במשימות שאינן דורשות עיבוד מספרים ממשיים הוא לא ממש מצטיין.

    rnובכל זאת, מדובר בלא פחות ממהפכה. המעבד בנוי כך שניתן לקבץ מספר עצום של יחידות מסוגו על מנת ליצור מערך חישוב ללא תקדים. שימושים רבים יש לטכנולוגיה מסוג זה, כגון יצירת סרטים תלת מימדיים באיכות שלא ראינו כמותה ובזריזות רבה יותר (יצירת סרט אנימציה ממחושב כיום לוקח שנים בשל מגבלות כוח החישוב של המערכות שיוצרות אותו), עיבוד נתונים מהחלל (למשל מטלסקופים, או ממקלטים המנסים לאתר אותות תבונה בחלל החיצון).

    rnrnrnrn

    rnאבל, השימוש הראשוני של הטכנולוגיה נמצא דווקא בקולנוע הביתי שלנו. מחלקת פיתוח התוכנה של סיליקון אופטיקס העבירה את האלגוריתמים של טרנקס כך שהם מסוגלים לרוץ על גבי ה-REALTA. איגוד האלגוריתמים הזה נקרא "HQV" או "Hollywood Quality Video". לא מדובר באלגוריתם אחד, אלא אוסף של פעולות שונות אשר עובר הוידאו.

    rnלא אכנס לפרטים הטכנים העמוקים של הטכנולוגיה וכיצד היא מבצעת אל פעולותיה (זה ידרוש מאמר ייעודי). אולם חשוב להבין שהאלגוריתם בעצם פותח בתפיסה המקבילית – כך שבעצם הגמדים הקטנים מבצעים במקביל פעולות רבות וגמדים אחרים מחליטים בעצם מי מהם ביצע את העבודה הטובה ביותר. כך, עבודתם של הגמדים שלא יצאה כ"כ טוב – פשוט מושלכת, וזו שהצליחה ממשיכה לשלב הבא…rn

    rnהראשונה שעושה שימוש בטכנולוגיה זו היא חברת DENON היפאנית אשר אימצה אותה עבור ספינת הדגל החדשה שלה – מכשיר ה-DVD בשם 5910. המכשיר, אשר אינו מהזולים (עלותו כ-20 אלף ש"ח) או הקטנים בעולם – כולל את הצ'יפ החדש וכן את מערכת HQV. מכיוון ש-HQV אוגד מספר סוגים שונים של מערכות עיבוד תמונה, בעצם כל לקוח יכול לשלם רק עבור אותם אלגוריתמים שבהם הוא מעוניין – ואף יכול גם לשנות, להוסיף ולבצע התאמות כפי שחפצה נפשו. במקרה של ה-5910, שונה אלגוריתם HQV להתאים יותר לטעם ההנהלה היפנית וכן נעשה שימוש במערכות מתיחת תמונה (SCALING) של חברת DVDO – גם היא מעמק הסיליקון (וגם מאחוריה סיפור מעניין). rn


    rnעיתוי?!rn
    rnאימוץ HQV על ידי דנון בא בהפתעה בתעשיה. בחוגים רבים נחשבת טכנולוגית DVD בתור "סוס מת" ולכן היה להם מוזר שדנון בחרה להלקות דווקא בו…

    rnההימור של דנון היה מוזר מכמה בחינות. השקעה במוצר מסוג זה היא עצומה גם בגלל שינוי התפיסה במוצר. העיתוי מוזר בגלל שבסוף השנה צפויים לצאת ניצנים ראשונים של HD DVD ו/או BLUE RAY אשר עתידים ליצור מהפכה באיכות התמונה עבור סרטים שניתן להשכיר או לרכוש.

    rnדנון עצמם ממעיטים בהדגשת נושא זה ויש להניח שהם צופים שהטכנולוגיות הללו יקחו זמן רב יותר בכדי להיטמע בחברה הצרכנית. כמו כן, השקעתם של רבים בספריות וידאו עצומות בהחלט לא נעלם מעיניהם הצופות של מנהלי החברה. יקח שנים לא מעטות בכדי שהיצע הסרטים בפורמט HI DEFINITIONrnיגיע לזה של פורמט מצליח כמו DVD, ולכן טכנולוגיה זו בהחלט תשאר איתנו שנים רבות נוספות.

    rnrnrnrn

    rnהמכשיר הוכרז בתערוכת CES האחרונה בלאס וגאס והוצג במספר מקומות (דוכן SILICON OPTIX, וכן אצל דנון עצמם). בצפיה במכשיר מצאתי שהוא מדגיש פרטים מדי, אולם בשל חוסר יכולת לשנות פרמטרים (כגון את חדות התמונה) אין להשליך על כך על איכותו אלא על טעמם של המציגים בתערוכה… מעבר לכך, המכשיר הציג תמונה פשוט מופלאה.rn


    rnלמי מכשיר כזה מתאים?rn
    rnעם נחיתת ה- A1XV בארצנו הקטנטונת, מעניין לבחון למי מכשיר יקר שכזה מתאים. הסבירות שמישהו שקורא את המאמר הזה יכול להרשות לעצמו מכשיר שכזה היא נמוכה למדי… המכשיר בהחלט אינו מיועד לקהל הרחב.

    rnנתחיל בזה שהוא יקר וכבד מדי בכדי להכנס לתקציבם של מערכות קולנוע ביתי רבות. המכשיר מיועד בעצם עבור מקרנים מהסוגים החזקים ביותר (מקרני DLP כגון SHARP 12000 או מקרני LCOS/DILA/SXRD כגון QUALIA של סוני או HD2K של JVC).

    rnrnrnrn

    rnכלומר, זהו מכשיר המיועד בעיקר למערכות הקולנוע הביתיות של האלפיון העליון. ככזה, המכשיר עושה עבודה נפלאה, ומתאים כמו כפפה לקהל היעד שלו. קהל זה אינו רואה בעיה ברכישת מכשיר DVD בעיתוי שכזה (כלומר, לפני קביעת המנצח במלחמת הפורמטים HD DVD/BLUE RAY).rn


    rnלאן הטכנולוגיה הזו מובילה?rn
    rnבשיחותי עם חברת סיליקון אופטיקס נראה שהם נלהבים ביותר מהדרך שהקהל הרחב מקבל אותם. החברה חתמה חוזים עם חברות כגון RUNCO ו-ALGOLITH ועתידה להוציא פרוססורי וידאו מסוגים שונים בעצמה ודרך חברות נוספות.

    rnהחברה מאמינה שככל שאנשים מתרגלים לאיכות תמונה של HI DEFINITION הם יצפו לאיכות זאת מכל התכנים שרכשו בעבר (כולל DVD). ככל שיותר מכשירים יכללו את הצ'יפ (אשר עולה מחיר עצום של כ- 300 דולר ליחידה בכמויות גדולות) המחירים ירדו. כאשר המחירים ירדו דיים, נתחיל לראות שילוב של יותר פרוססורים מסוג REALTA זה עם זה ליצירת פתרונות מעניינים ביותר ולא רק בתחום הקולנוע הביתי.


    8:00
      /  
    28.4.2005
      
    rnמאמר זה נכתב על ידי עפר לאור

    1