你可能也曾是一個(gè)PlayStation3玩家，也曾是《戰(zhàn)神3》《神秘海域》《殺戮地帶》愛(ài)好者。關(guān)于這款主機(jī)，曾有個(gè)有趣的冷知識(shí)：2010年，美國(guó)空軍用1760臺(tái)PS3搭建了一個(gè)集群，組成了當(dāng)時(shí)全球第33強(qiáng)的超級(jí)計(jì)算機(jī)，專(zhuān)門(mén)用于處理高清衛(wèi)星圖像。

在21世紀(jì)，用游戲主機(jī)組建超算集群已不算什么新鮮事。早在2000年，就有消息稱(chēng)伊拉克總統(tǒng)薩達(dá)姆試圖進(jìn)口4000臺(tái)PlayStation2主機(jī)，宣稱(chēng)是“作為禮物送給國(guó)內(nèi)兒童”，卻被有關(guān)機(jī)構(gòu)懷疑PS2主機(jī)的芯片被用于制造遠(yuǎn)程導(dǎo)彈，認(rèn)為其強(qiáng)大的運(yùn)算能力可以提升伊拉克戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的地形適配能力，最后也是真假難辨。但用家用游戲主機(jī)組成超級(jí)電腦這樣的操作，以后恐怕再也見(jiàn)不到了。

PlayStation3集群是怎么搭建的？

當(dāng)年，索尼允許玩家通過(guò)“OtherOS”功能在PS3上安裝其他操作系統(tǒng)。這個(gè)官方功能可以讓玩家裝上YellowDogLinux、Fedora、Ubuntu之類(lèi)的系統(tǒng)——不過(guò)2010年索尼以安全為由移除了它。后來(lái)黑客們靠自定義固件繼續(xù)在PS3上跑Linux，但這讓該功能徹底脫離了游戲功能，索尼還因此惹上集體訴訟，差不多十年后才向每位原告賠償了10.07美元。

據(jù)《Phys》雜志報(bào)道，這個(gè)名叫“神鷹集群（CondorCluster）”的超級(jí)計(jì)算機(jī)，每秒能完成500萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算（TFLOPS），成本卻只相當(dāng)于相同性能的“正經(jīng)”超級(jí)計(jì)算機(jī)的5%到10%。美國(guó)空軍買(mǎi)每臺(tái)PS3花了400美元（按照當(dāng)時(shí)匯率相當(dāng)于2700人民幣），而同等性能的專(zhuān)用設(shè)備單臺(tái)要1萬(wàn)美元，整個(gè)項(xiàng)目下來(lái)才花了200萬(wàn)美元。更厲害的是，PS3的能效高得驚人——神鷹集群的能耗，只有同性能超級(jí)計(jì)算機(jī)的10%。

至于怎么讓這么多PS3連起來(lái)干活？靠的是消息傳遞接口（MPI）工具，比如OpenMPI或MPICH；集群軟件像TORQUE（萬(wàn)億級(jí)開(kāi)源資源與隊(duì)列管理器）、Slurm或HTCondor，則負(fù)責(zé)調(diào)度任務(wù)和分配資源。最后再搭個(gè)共享存儲(chǔ)，讓集群里所有設(shè)備能并行訪(fǎng)問(wèn)同一批數(shù)據(jù)。

其實(shí)在“神鷹集群”項(xiàng)目之前，馬薩諸塞大學(xué)達(dá)特茅斯分校物理系也曾用近200臺(tái)PS3游戲機(jī)搭建了一臺(tái)類(lèi)似的超算，主要用于天體物理模擬，可能是當(dāng)時(shí)“PS3模擬地球”這個(gè)梗的由來(lái)。

我們都知道，當(dāng)年P(guān)S3對(duì)游戲開(kāi)發(fā)者相當(dāng)不友好，它使用的是IBM的Cell處理器——Valve的加布?紐維爾（G胖）曾直言這玩意兒“純屬浪費(fèi)大家時(shí)間”。雖說(shuō)這處理器性能確實(shí)強(qiáng)，但PS3的硬件和當(dāng)時(shí)的Xbox360截然不同，甚至可以說(shuō)和之前幾乎所有計(jì)算設(shè)備都不一樣。它有一個(gè)主處理單元（PPE）和七個(gè)協(xié)同處理單元（SPEs），其實(shí)本來(lái)是八個(gè)，不過(guò)為了提高良品率，索尼屏蔽了一個(gè)。開(kāi)發(fā)者得從頭學(xué)起，才能為這種全新架構(gòu)做游戲，這也意味著主機(jī)發(fā)售好幾年后，性能潛力還未被完全挖掘。

時(shí)任索尼電腦娛樂(lè)CEO平井一夫曾在《PlayStation官方雜志》上說(shuō)，這是故意設(shè)計(jì)的。

“我們不造開(kāi)發(fā)者想要的‘好編程’主機(jī)，因?yàn)椤镁幊獭馕吨l(shuí)都能輕松榨干硬件性能，那接下來(lái)的九年半里，我們還能拿出什么新鮮東西？”

這話(huà)好像有點(diǎn)道理，但給開(kāi)發(fā)者添的麻煩可不小。不過(guò)，這種獨(dú)特架構(gòu)雖然讓集群搭建更復(fù)雜，卻也讓PS3成了并行計(jì)算的一把好手。

說(shuō)起來(lái)，PS3特別適合組建集群，核心原因就在那八個(gè)SPEs——它們有點(diǎn)像現(xiàn)在的GPU核心，專(zhuān)門(mén)擅長(zhǎng)快速處理大量簡(jiǎn)單運(yùn)算。用PS3組集群，相當(dāng)于用低成本拿到了能并行處理海量數(shù)據(jù)的硬件；再用MPI橋把一堆機(jī)器連起來(lái)，自然成了想搭超級(jí)計(jì)算機(jī)的人的香餑餑。

為什么這樣的奇跡再也不會(huì)發(fā)生了？

對(duì)索尼來(lái)說(shuō)，PS3能被用來(lái)組超級(jí)計(jì)算機(jī)，問(wèn)題主要出在兩方面。首先，PS3史上第一次成功越獄（能讓玩家玩盜版游戲、裝自制程序），就是利用了OtherOS功能。破解思路來(lái)自十幾年前的一個(gè)論壇帖子：“在OtherOS里，七個(gè)SPU都是空閑的。你可以命令一個(gè)SPU（具體怎么做就留給讀者自己琢磨了）加載metldr，再加載你想加載的程序，然后解密任何東西——從安裝包到執(zhí)行文件，包括未來(lái)版本的?！?/p>

意思就是，破解者能利用其中一個(gè)SPE解密機(jī)器上的所有內(nèi)容。SPU是SPE的核心，每個(gè)SPE還有256KB本地存儲(chǔ)和一個(gè)內(nèi)存流控制器（MFC）。簡(jiǎn)單說(shuō)，破解者就是靠OtherOS拿到了PS3的密鑰。

既然OtherOS成了PS3的安全漏洞，索尼肯定要鎖死并移除這個(gè)功能。畢竟，有了OtherOS，用戶(hù)就能完全掌控系統(tǒng)，美國(guó)空軍能用近2000臺(tái)PS3搭超級(jí)計(jì)算機(jī)，靠的也是這個(gè)。雖說(shuō)索尼的虛擬機(jī)監(jiān)控程序本應(yīng)限制對(duì)RSX“現(xiàn)實(shí)合成器”GPU的訪(fǎng)問(wèn)，但后來(lái)啟用OtherOS的監(jiān)控程序還是被破解，導(dǎo)致系統(tǒng)被破解者完全掌控。

不過(guò)，盜版和安全還不是根本原因。索尼和微軟的每一代主機(jī)，在發(fā)售初期大多是虧本賣(mài)的，只為了定一個(gè)對(duì)玩家有吸引力的價(jià)格（當(dāng)然發(fā)售幾年后會(huì)逐漸收回硬件成本）。傳統(tǒng)游戲公司主要靠游戲授權(quán)賺錢(qián)，所以主機(jī)售價(jià)可以低于生產(chǎn)成本——反正默認(rèn)買(mǎi)主機(jī)的人會(huì)買(mǎi)游戲，靠游戲把錢(qián)賺回來(lái)。就算主機(jī)虧了，游戲銷(xiāo)量也能補(bǔ)上。

但問(wèn)題來(lái)了：像美國(guó)空軍這樣用PS3組超級(jí)計(jì)算機(jī)，索尼賣(mài)一臺(tái)就虧一臺(tái)，還沒(méi)法靠游戲把錢(qián)賺回來(lái)。這些主機(jī)根本不會(huì)用來(lái)玩游戲，索尼虧的錢(qián)就成了打水漂。倒不是說(shuō)索尼缺這點(diǎn)錢(qián)，而是再推出帶OtherOS這種功能的主機(jī)，既不能靠虧本定價(jià)搶占市場(chǎng)，還可能給未來(lái)的盜版留口子，實(shí)在沒(méi)好處。

如今的主機(jī)市場(chǎng)雖說(shuō)有變化，但虧本賣(mài)主機(jī)的做法還挺常見(jiàn)。2021年，索尼CFO十時(shí)裕樹(shù)說(shuō)，500美元的帶光驅(qū)版PS5一開(kāi)始是虧本賣(mài)的，后來(lái)才盈利；而數(shù)字版PS5在發(fā)售一年后還在繼續(xù)虧本。XboxSeriesX當(dāng)時(shí)也虧本賣(mài)，直到現(xiàn)在似乎仍未實(shí)現(xiàn)硬件盈利。不過(guò)任天堂不太一樣，主機(jī)自從NGC之后一直走低性能賽道，只有特價(jià)后的3DS和WiiU曾虧本賣(mài)過(guò)。

PS5和XboxSeriesX均采用基于AMD架構(gòu)的定制化硬件設(shè)計(jì)，核心架構(gòu)圍繞x86-64指令集，已與個(gè)人PC無(wú)異，失去了組建集群的意義，當(dāng)年P(guān)S3的壯舉恐怕再也不會(huì)重現(xiàn)了。