你可能也曾是一個PlayStation3玩家，也曾是《戰(zhàn)神3》《神秘海域》《殺戮地帶》愛好者。關(guān)于這款主機(jī)，曾有個有趣的冷知識：2010年，美國空軍用1760臺PS3搭建了一個集群，組成了當(dāng)時全球第33強(qiáng)的超級計(jì)算機(jī)，專門用于處理高清衛(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，就有消息稱伊拉克總統(tǒng)薩達(dá)姆試圖進(jìn)口4000臺PlayStation2主機(jī)，宣稱是“作為禮物送給國內(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)組成超級電腦這樣的操作，以后恐怕再也見不到了。

PlayStation3集群是怎么搭建的？

當(dāng)年，索尼允許玩家通過“OtherOS”功能在PS3上安裝其他操作系統(tǒng)。這個官方功能可以讓玩家裝上YellowDogLinux、Fedora、Ubuntu之類的系統(tǒng)——不過2010年索尼以安全為由移除了它。后來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》雜志報道，這個名叫“神鷹集群（CondorCluster）”的超級計(jì)算機(jī)，每秒能完成500萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算（TFLOPS），成本卻只相當(dāng)于相同性能的“正經(jīng)”超級計(jì)算機(jī)的5%到10%。美國空軍買每臺PS3花了400美元（按照當(dāng)時匯率相當(dāng)于2700人民幣），而同等性能的專用設(shè)備單臺要1萬美元，整個項(xiàng)目下來才花了200萬美元。更厲害的是，PS3的能效高得驚人——神鷹集群的能耗，只有同性能超級計(jì)算機(jī)的10%。

至于怎么讓這么多PS3連起來干活？靠的是消息傳遞接口（MPI）工具，比如OpenMPI或MPICH；集群軟件像TORQUE（萬億級開源資源與隊(duì)列管理器）、Slurm或HTCondor，則負(fù)責(zé)調(diào)度任務(wù)和分配資源。最后再搭個共享存儲，讓集群里所有設(shè)備能并行訪問同一批數(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PS3游戲機(jī)搭建了一臺類似的超算，主要用于天體物理模擬，可能是當(dāng)時“PS3模擬地球”這個梗的由來。

我們都知道，當(dāng)年P(guān)S3對游戲開發(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)大家時間”。雖說這處理器性能確實(shí)強(qiáng)，但PS3的硬件和當(dāng)時的Xbox360截然不同，甚至可以說和之前幾乎所有計(jì)算設(shè)備都不一樣。它有一個主處理單元（PPE）和七個協(xié)同處理單元（SPEs），其實(shí)本來是八個，不過為了提高良品率，索尼屏蔽了一個。開發(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。

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

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

這話好像有點(diǎn)道理，但給開發(fā)者添的麻煩可不小。不過，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。

說起來，PS3特別適合組建集群，核心原因就在那八個SPEs——它們有點(diǎn)像現(xiàn)在的GPU核心，專門擅長快速處理大量簡單運(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，自然成了想搭超級計(jì)算機(jī)的人的香餑餑。

為什么這樣的奇跡再也不會發(fā)生了？

對索尼來說，PS3能被用來組超級計(jì)算機(jī)，問題主要出在兩方面。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。破解思路來自十幾年前的一個論壇帖子：“在OtherOS里，七個SPU都是空閑的。你可以命令一個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，包括未來版本的?！?/p>

意思就是，破解者能利用其中一個SPE解密機(jī)器上的所有內(nèi)容。SPU是SPE的核心，每個SPE還有256KB本地存儲和一個內(nèi)存流控制器（MFC）。簡單說，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功能。畢竟，有了OtherOS，用戶就能完全掌控系統(tǒng)，美國空軍能用近2000臺PS3搭超級計(jì)算機(jī)，靠的也是這個。雖說索尼的虛擬機(jī)監(jiān)控程序本應(yīng)限制對RSX“現(xiàn)實(shí)合成器”GPU的訪問，但后來啟用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，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的，只為了定一個對玩家有吸引力的價格（當(dāng)然發(fā)售幾年后會逐漸收回硬件成本）。傳統(tǒng)游戲公司主要靠游戲授權(quán)賺錢，所以主機(jī)售價可以低于生產(chǎn)成本——反正默認(rèn)買主機(jī)的人會買游戲，靠游戲把錢賺回來。就算主機(jī)虧了，游戲銷量也能補(bǔ)上。

但問題來了：像美國空軍這樣用PS3組超級計(jì)算機(jī)，索尼賣一臺就虧一臺，還沒法靠游戲把錢賺回來。這些主機(jī)根本不會用來玩游戲，索尼虧的錢就成了打水漂。倒不是說索尼缺這點(diǎn)錢，而是再推出帶OtherOS這種功能的主機(jī)，既不能靠虧本定價搶占市場，還可能給未來的盜版留口子，實(shí)在沒好處。

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

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，已與個人PC無異，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重現(xiàn)了。

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