Исследования и разработки Intel в России

 


Работу по созданию в России мощной научно-исследовательской структуры корпорация Intel ведет на протяжении уже 13 лет. Свой первый научно-исследовательский центр на территории Российской Федерации Intel открыла весной 2000 года в Нижнем Новгороде, позднее был сформирован Центр Intel в Сарове, а в прошлом году корпорация совершила настоящий прорыв, открыв новые Центры исследований и разработок в Москве, Новосибирске и Санкт-Петербурге. Таким образом, на сегодня в РФ действует 5 научно-исследовательских центров Intel, в которых работает один из самых многочисленных коллективов - более тысячи человек - инженеров-разработчиков Intel за пределами США. Сотрудники этих центров тесно взаимодействуют со всемирной сетью аналогичных лабораторий Intel и занимаются самыми передовыми разработками – от компиляторов до микропроцессоров. Как заявил 3 октября с. г. в ходе своего визита в Москву президент, главный исполнительный директор корпорации Intel Пол Отеллини, в ближайшие годы штат российских центров исследований и разработок Intel может удвоиться. Два дня спустя было объявлено о намерении группы программных продуктов и решений корпорации Intel (Software Solutions Group, подробнее о ней - ниже) принять в штат своих научно-исследовательских центров в Москве, Нижнем Новгороде, Новосибирске, Санкт-Петербурге и Сарове до 100 новых российских специалистов по разработке ПО.

Начатая руководством Intel в начале этого года реорганизация всей деятельности корпорации с целью ее перевода на разработку законченных технологических платформ лишь повышает роль российских сотрудников Intel, занимающихся исследованиями и разработками. Так корпорация на практике воплощает призыв председателя совета директоров Intel Крейга Барретта «сделать информационные технологии еще одним природным ресурсом России». Научно-исследовательский коллектив Intel в России сегодня занимается изучением и разработками практически во всех ключевых для корпорации сферах, результатом чего, в конечном итоге, становится прикладная поддержка широкого распространения законченных платформенных решений, предоставляющих уникальные возможности для конечных пользователей: существенное повышение продуктивности предприятий, расширение спектра цифровых возможностей для домашнего использования, предоставление более эффективных средств коммуникаций. При этом модель научно-исследовательской деятельности Intel подразумевает не только разработку перспективных технологий в недрах компании, но и активное участие в развитии индустриальных стандартов и изменении регуляционной политики для ускорения адаптации и внедрения технологических инноваций.

В настоящий момент в России представлены интересы научно-исследовательских подразделений 6 крупных структурных групп Intel:

Corporate Technology Group (CTG);
Digital Enterprise Group (DEG);
Information Services and Technology Group (ISTG);
Mobility Group (MG);
Software and Solutions Group (SSG);
Technology and Manufacturing Group (TMG).

Corporate Technology Group (CTG)
Лаборатория коммуникационных технологий в России (Communications Technology Lab Russia, CTL-R)
Лаборатория была основана в феврале 2003 года, и с тех пор сфера ее деятельности значительно расширилась. Деятельность лаборатории началась с разработки алгоритмов и программных инструментов для создания приложений, предназначенных для новейших коммуникационных платформ. Затем сформировалось направление, связанное с построением прототипов коммуникационных устройств, что определило деятельность лаборатории в области исследований и разработки аппаратных архитектур для коммуникационных технологий. В сферу текущей деятельности лаборатории также входит проведение ряда исследовательских работ, относящихся к разработке методов помехоустойчивого кодирования для различных видов связи, участие в разработке стандартов (IEEE 802.11n, 802.16e, 802.3an, 802.3ap) и согласовании нормативных положений для регулирования использования радиоспектра (технология UWB).

Архитектура и программные инструменты для многопротокольной коммуникационной платформы
Основная цель данного направления деятельности – разработка архитектуры универсальной многопротокольной коммуникационной платформы с низким энергопотреблением и небольшим размером на одном чипе. В рамках этого проекта лаборатория разработала архитектурные решения и ряд программных средств, предназначенных для моделирования, программирования, проверки и оценки различных компонентов этой архитектуры.

Исследования в области беспроводных технологий
Алгоритмы беспроводной связи. Проект был запущен в июле 2003 года и включал в себя целый ряд задач, относящихся к исследованию, анализу и программному моделированию беспроводной связи уровней PHY и MAC для стандарта IEEE802.11 сетей WLAN и каналов связи ультраширокополосного доступа (UWB). Основной инновационный вклад лаборатории проявился в области разработки новых методов помехоустойчивого кодирования, позволяющих существенно улучшить показатели беспроводных технологий.
Также лаборатория принимает активное участие в регулятивных конференциях по вопросам развития стандартов UWB, проводящихся в Европе и других странах мира.
Лаборатория взаимодействует с Государственным университетом аэрокосмического приборостроения в Санкт - Петербурге.
Разработка 802.11n. Лаборатория принимает участие в разработке и моделированиии стандарта беспроводной связи следующего поколения 802.11n. В соответствии с проектом соответствующей спецификации, лаборатория занимается разработкой функциональной модели протокола 802.11n, включая уровни MAC и PHY, а также валидацией различных технологий на уровнях PHY и MAC, принятых к стандартизации по предложению Intel и группы TGnSync (альянс компаний, объединившихся для разработки стандарта 802.11n). План работ лаборатории в этой области соотнесен с заседаниями IEEE, которые проходят каждые 2 месяца.
10-гигабитная технология Ethernet. Разработка уровня PHY 10-гигабитной технологии Ethernet для стандартов IEEE802.3an (Ethernet через «скрученную пару») и IEEE 802.3ap (Ethernet через “backplane”), включая обработку цифрового сигнала и его помехоустойчивое кодирование. Лаборатория приступила к работе над этим проектом летом 2003 года совместно с разработчиками Intel из Израиля и США .

Исследования и разработки опытных прототипов
Прототипы технологии Wireless USB. Изначальной целью проекта было создание прототипа для оборудования, поддерживающего технологию Wireless USB (WUSB) в рамках спецификации MBOA (Multi Band OFDM Alliance –альянс компаний, объединившихся с целью разработки технологии UWB на базе OFDM). Данный проект является частью процесса стандартизации технологии Wireless USB и осуществляется совместно разработчиками Intel из Хиллсборо (США) и лаборатории CTL-R.
Российская лаборатория коммуникационных технологий успешно внедрила замкнутый исследовательский цикл «от идеи до работающего прототипа», позволяющий проверить эффективность идей на реально работающем приборе и существенно сократить время внедрения в производство. Так многие теоретические исследования в области разработки алгоритмов для беспроводной связи нашли свое подтверждение в прототипах коммуникационных устройств.
В настоящее время лаборатория является лидером среди подразделений Intel в России по изобретательской деятельности. Результатом деятельности лаборатории за последние 1,5 года явилась подача более 50 заявок на изобретения и подготовка более 25 патентов.

Научно-исследовательская лаборатория сетевой архитектуры (Architecture Research Lab, IRRC)
Лаборатория проводит научные исследования в различных прикладных областях вычислительных систем, включая алгоритмы для трехмерной графики, обработку видео/аудиоматериалов, машинное распознавание образов, машинное обучение и глубокий анализ данных. Лаборатория сотрудничает со многими научными организациями и участвует в различных профессиональных конференциях.
Библиотека Probabilistic Network Library. Целью проекта является создание инфраструктуры для приложений машинного обучения. Библиотека внедряет все основные алгоритмы логических выводов и обучения в вероятностные графические модели. Также библиотека осуществляет исследования архитектуры масштабируемых систем и занимается созданием статистических приложений для подразделения TMG.
Системы видеонаблюдения. В рамках данного проекта осуществляется разработка автоматических технологий видеонаблюдения с использованием лучших современных алгоритмов машинных видеосистем и систем обучения. Прототипы систем видеонаблюдения на базе разрабатываемых архитектур Intel должны отличаться высочайшей производительностью.
Глубокий анализ видеоданных. Настоящий проект посвящен изучению вычислительных свойств алгоритмов поиска изображений и видеоматериалов в больших базах (>1ТБ) с упором на обработку перегруженных автономных видеолиний.
Обнаружение отклонений. Цель данного проекта – исследование современных алгоритмов обнаружения отклонений и применение этих алгоритмов в областях компьютерной безопасности и системах обнаружения вторжения в сеть. В лаборатории разрабатывается прототип системы обнаружения вторжений, содержащий алгоритмы, основанные на использовании знаний и управляемые на основе поведенческой модели.
Графические системы Advance Graphic. В рамках проекта графических систем Advance Graphics планируется разработка системы (ПО и процессор), предназначенной для создания фотореалистических изображений в режиме реального времени.

Information Services and Technology Group (ISTG)
Служба приложений для сферы бизнеса (Business Applications Services - BAS) в Нижнем Новгороде предоставляет сетевые/внутрисетевые решения для бизнес-аналитиков покупательского спроса, финансистов и других деловых групп. Многие из проектов BAS используются во всему миру. Также служба BAS в Нижнем Новгороде участвует в ряде опытных проектов по разработке приложений для автоматизации процессов бизнес-деятельности корпорации Intel.
Служба глобальной инфраструктуры (Global Infrastructure Services - GIS) обеспечивает безупречную поддержку вычислительных систем российских исследователей и разработчиков, а также способствует росту этой сферы деятельности в России.

Digital Enterprise Group (DEG)
Подразделение Digital Enterprise Group корпорации Intel, возглавляемое Патриком Гелсингером (Pat Gelsinger) и Томом Килроем (Tom Kilroy), занимается разработкой платформ для вычислительной и коммуникационной инфраструктуры, предназначенной для универсальных корпоративных решений. Подразделение DEG было создано в результате прошедшей в январе значительной реорганизации, целью которой было приведение структуры корпорации в соответствие со стратегией Intel в сфере разработки целостных технологических платформ, основанных на компонентах Intel.
Московский центр разработки является частью организации EMG (Enterprise Microprocessor Group), которая является лидирующим поставщиком микропроцессоров, обеспечивающих поддержку вычислительных платформ на базе архитектуры Intel®. Московский центр занимается иследованием будущих серверных продуктов Intel (процессоров, платформ и т.д.).

Mobility Group (MG)
Подразделение Broadband Wireless Division (BWD), офис главного директора по технологиям (Chief Technology Office – CTO), группа передовых разработок (Advanced Development - AD)
Данная группа была основана в апреле 2001 года на базе исследовательской группы кафедры бионики и статистической радиофизики Нижегородского государственного университета под руководством профессора Александра Мальцева. Основными областями специализации группы AD являются разработка архитектуры современных систем радиосвязи (Wi-Fi и WiMAX), алгоритмов обработки сигналов (обнаружение сигнала, частотная и временная синхронизация, методы кодированной модуляции, технологии MIMO-OFDM) и моделирование систем связи (на физическом, системном и MAC уровнях). Группа также участвует в разработке RTL модулей для коммуникационных чипсетов, производимых корпорацией Intel.
На протяжении 2002-2004 гг группа разрабатывала и проводила исследования высокоскоростных систем радиосвязи следующего поколения для локальных вычислительных сетей WLAN (http://www.intel.com/technology/itj/2003/volume07issue03/art05_air/p01_abstract.htm). Разработки группы по этому направлению послужили основой для предложений корпорации Intel по стандарту IEEE802.11n. С июля 2004 года деятельность группы AD была сфокусирована на системах WiMAX IEEE802.16x. В 2005 году группа AD стала частью CTO подразделения BWD и в настоящее время работает по следующим направлениям:
Симулятор физического (PHY) уровня мобильной системы WiMAX (IEEE802.16e). В рамках этого проекта группой разработан универсальный симулятор, позволяющий реализовывать и исследовать алгоритмы обработки сигналов и оценивать итоговую производительность на PHY уровне мобильной системы WiMAX. Симулятор отличает высокая производительность, гибкость и легкость освоения, что послужило причиной его широкого применения разработчиками систем WiMAX из многих подразделений корпорации Intel из США, Китая, Израиля и др.
Симулятор системного подуровня мобильной системы WiMAX (IEEE802.16e). В ходе этого проекта группой разрабатывается системный симулятор, позволяющий моделировать различные сценарии развертывания сети базовых станций IEEE802.16e и оценивать характеристики их работы.
В ходе работы над мобильной системой WiMAX сотрудники группы передовых разработок подготовили и направили несколько предложений по усовершенствованию стандарта IEEE802.16e.
Поддержка разработки платформенного решения Intel для мобильной системы WiMAX (IEEE802.16e). Сотрудниками группы были успешно выполнены несколько исследовательских проектов, направленных на изучение характеристик работы различных конфигураций системы WiMAX в реальных условиях. Заказчиком данных проектов выступало подразделение корпорации Intel, разрабатывающее платформенное решение Intel для мобильной системы WiMAX.
Технология MIMO в следующих поколениях WiMAX платформ. Целью данного проекта является исследование эффективности применения многоэлементных антенн (технология MIMO) и выработка рекомендаций по применению конкретных MIMO конфигураций в следующих поколениях WiMAX платформ.

Основные достижения группы AD:
• Участие в разработке корпорацией Intel стандарта IEEE 802.11n
• Участие в отраслевом развитии технологии WiMAX
• Учреждение центра компетенции в Нижнем Новгороде по сетям беспроводной связи
• Более 50 научных статей и технических отчетов по технологиям Wi-Fi и WiMAX
• Более 40 патентных заявок зарегистрировано патентным ведомством США.

Подразделение Flash Products Group Russia (FPG-R)
Целью подразделения Flash Products Group (FPG) в России, как части подразделения Intel Mobility Group, является поставка надежных ключевых компонентов памяти для платформ Intel и других сегментов рынка. Флэш-память – это обновляемая, компактная, долговременная память, которая сохраняет информацию даже после отключения энергии, что превращает ее в идеальное решение для сотовых телефонов и приложений с подключением к Интернету. Два основных сегмента рынка, в рамках которых осуществляет свою деятельность подразделение FPG, – это сотовые телефоны и интегрированные приложения в устройствах бытовой электроники, применяемые в промышленных целях, а также проводные решения.

Software and Solutions Group (SSG)
Подразделение SSG - ключевая группа в Intel, которая отвечает за стратегию в области программного обеспечения, в том числе за разработку программных инструментов и продуктов, за взаимодействие с компаниями, разработчиками программного обеспечения на базе платформ Intel. В России расположены ключевые подразделения SSG - в Новосибирске, Сарове, Нижнем Новгороде, Санкт-Петербурге и Моcкве. В России сформированы центры экспертизы по следующим направлениям:
• Компиляторы Intel для 32- и 64-разрядных процессоров Intel;
• Инструменты и технологии параллельного программирования;
• Инструменты анализа и повышения производительности программ;
• Программные кодеры и декодеры для видео- и аудио-потоков высокого качества;
• Разработка программного обеспечения для сред с управляемым кодом (MRTE – Managed Run-Time Environment);
• Разработка новых алгоритмов для математических вычислений и программных библиотек;
• Поддержка клиентов Intel и разработчиков программного обеспечения.
Как отметил президент, главный исполнительный директор Intel Пол Отеллини, в условиях реализации стратегии Intel перехода к созданию цельных технологических платформ существенно возрастает роль программного обеспечения. Также для реализации стратегии Intel по созданию процессоров с несколькими вычислительными ядрами необходимы новые подходы к программированию и создание новых инстурментов. В этой связи кардинально возрастает роль программного обеспечения в реализации стратегий Intel. Поэтому SSG увеличивает объем исследований и разработок в России – в плане расширения SSG планирует нанять дополнительно до 100 новых высококвалифицированных специалистов в области программного обеспечения и алгоритмов. Расширение SSG в России является неотъемлемой частью стратегии группы и основано на выдающемся вкладе российских ученых и специалистов в развитие группы. Intel начала сотрудничать с российскими разработчиками программного обеспечения еще в 1992 году. За это время российские разработчики внесли ключевой вклад в создание следующих программных продуктов Intel:
1. Оптимизирующие компиляторы Intel® Compilers С++ и FORTRAN (http://www.intel.com/cd/software/products/asmo-na/eng/perflib/mkl/index.htm) как для Windows, так и для Linux. Компиляторы Intel широко используются разработчиками по всему миру, включая российских разработчиков.
2. Инструменты для отладки параллельных программ Intel® Threading Tools (http://www.intel.com/cd/software/products/asmo-na/eng/threading/index.htm).
3. Система анализа и повышения производительности Intel® VTune™ Performance Analyzer (http://www.intel.com/cd/software/products/asmo-na/eng/threading/index.htm). Сейчас, благодаря российским разработчикам, Intel VTune поддерживает и платформу Windows, и платформу Linux.
4. Математическая библиотека MKL (Math Kernel Library http://www.intel.com/cd/software/products/asmo-na/eng/perflib/mkl/index.htm) – текущая версия 8.0 для моделирования и анализа сложных процессов в машиностроении, финансах, нефтегазовой индустрии.
5. Оптимизированные медиа-библиотеки Intel® IPP (http://www.intel.com/cd/software/products/asmo-na/eng/perflib/219767.htm), позволяющие в реальном времени работать с видео- и аудио-информацией в стандартах MPEG4, MP3 и других.

Technology and Manufacturing Group (TMG)
Центр статистических вычислений и машинного обучения (ASCML) занимается разработкой алгоритмов и программного обеспечения, посвященных различным проблемам принятия решений и исследования данных в сфере производства полупроводников. В центре рассматривается множество современных методик прикладной статистики, включая классификационные и регрессивные древа, а также случайные множества классификаторов. Программные системы объединяют аналитические механизмы, улучшенные средства визуализации данных, языки шифрования и удобные в использовании интерфейсы. Центр сотрудничает с инженерами подразделения TMG по продажам и производству, что позволяет повысить надежность и качество изготовления микросхем. Кроме того, центр сотрудничает с научными исследовательскими группами и участвует в профессиональных конференциях.

Подразделение по решениям в области проектирования и технологий (DTS) ведет свою историю с 2000 года, с момента реализации первого профильного проекта специалистами Сарова. Сегодня DTS располагает ресурсами в Москве и Сарове, при этом тесная «кооперация» по осуществлению деятельности налажена с 8 исследовательскими центрами Intel в США и Израиле.
Подразделение занимается созданием инструментов и технологий систем автоматизированного проектирования (САПР), которые применяются при проектировании микропроцессоров новых поколений, а также для оптимизации существующих и моделирования перспективных технологических процессов. Таким образом, деятельность специалистов DTS лежит в области исследования решений (решения=методы+процессы+инструменты) в области проектирования технологий, обеспечивающих ведущее положение корпорации Intel в области разработки продукции и полупроводниковых технологий:
• разработка уникальных CAD решений и технологий для проектирования микропроцессоров на всех стадиях и уровнях разработки (системном, логическом, электрическом, физическом);
• совместная с разработчиками продукции проработка решений и их распространение.
Сегодня инструменты и решения DTS используются для разработки практически всех процессоров Intel во всех сегментах рынка и в интересах всех платформенных корпоративных групп (включая процессоры Yonah, Merom, Whitefield, перспективные процессоры). Только в первом полугодии текущего года специалисты DTS опубликовали 5 научных трудов и подали заявку на 1 патент США. В своей работе подразделение активно сотрудничает с рядом университетов и академических институтов России и других странах СНГ.