224
56 日本バーチャルリアリティ学会誌第 8 巻 4 号 2003 年 12 月

製品紹介

●製品紹介●
日本 SGI ( 株 )Onyx4
Silicon Graphics®

Onyx4TM Ultimate VisionTM

太田 聡
1. はじめにには幾つかのメリットとデメリットがあります．メリッSilicon Graphics® Onyx4 UltimateVision™ ( 以下 Onyx4)

トとしては，現在のグラフィックスのトレンド (Shading,は，従来の Onyx シリーズのアーキテクチャを 7 年ぶり

Fragment Program など ) をすばやく取り入れることがでに大幅変更した新しい Onyx シリーズの第一弾です．大きることと，システム全体の開発期間を短縮しコストを幅な変更といっても，従来までの Onyx シリーズ同様に大幅に削減することができることです．デメリットとし

NUMAflex™ アーキテクチャに基づいた高バンド幅アーては，テクスチャメモリの減少 (IR では 1GB，Onyx4 でキテクチャを継承し，スケーラブルな拡張性 (CPU, I/O,は 256MB)，アンチ・エイリアスが 6 sub sampling までとストレージ , Memory など ) を維持しております．また，いった点があります．ただ，これらのデメリットに関し筐体サイズは大幅なダウンサイジングがなされて，最小て，Onyx4 にかぎってはコンポジターと API を併用す

構成時 (2 graphics pipe ) では 4U hight になっています ( 従ることによって回避することができます．

来の Onyx シリーズでは最小構成時でも トールラックが必要でした )．そのため，ショートラックまたは机のスケーラブルなグラフィックス拡張性
Onyx4 のスケーラブルなグラフィックスの拡張性は上にさえ置くことが可能になりました．

Onyx, Origin® での CPU などの並列処理および，拡張性
2. 技術的特長をグラフィックスにも適用したものです．Onyx4 では

Onyx 4 の特長として，以下の 4 点が挙げられます．

コモディティー・グラフィックスを多数並列処理させる

1) グラフィックスにコモディティー GPU を使用

ことにより Onyx IR をはるかに凌ぐ描画性能や，大規

2) スケーラブルなグラフィックス拡張性

模データのハンドリングを可能にしました．

3) スケーラブル・コンポジター・テクノロジー

また，SMP のように 1 つのシステムバスで幾つもの

4) イメージ・シンクによる正確な GenLock 同期

CPU を接続した設計の計算機では，バスの飽和によって 性 能 が 頭 打 ち に な っ て い ま す． こ の こ と は，グラフィックスの I/O にも言えることで，1 つのシステムバグラフィックスにコモディティー GPU を使用
従来まで SGI では独自開発の Onyx 用ハイエンド・グ

スに，いくら高速な GPU のグラフィックスを搭載してラフィックスである InfiniteReality™®( 以下 IR) シリーズ

も，処理速度はグラフィックス・パイプ が増えていくと，Silicon Graphics® Tezro™, Silicon Graphics Fuel® なことによって飽和し頭打ちになって行きます．このよどのワークステーション用グラフィックスである Vpro

うなシステムバスの飽和を解決するアーキテクチャと™ シリーズがありました．

し て，NUMA が あ り ま す．NUMA で は，CPU,Memory

Onyx4 では，独自開発のグラフィックスではなくコで構成されている node を point to point で接続することモディティー・グラフィックスを使用しています．これによって高いバンド幅を維持したままスケーラブルに56

JVRSJ Vol.8 No.4 December, 2003

製品紹介

図157225

スケーラブルコンポジター

拡張することができます．Onyx4 では第 3 世代目となできます．この場合，1 pipe あたりの負荷を 1/4 程度にる SGI NUMAflex™ アーキテクチャに基づいています．

抑えることができ，スケーラブルな性能向上が得られOnyx4 のグラフィックス・パイプは 1 つの NUMA nodeます．また，コンポジターでは幾つかの合成モードを(2 ないし 4CPU, 最大 8GB Memory) に 2 pipe を接続し持っています．またコンポジターをカスケードで接続ます．グラフィックス・パイプを増やしていく場合にはすることにより 8 パイプ，16 パイプで 1 つの画面を作NUMA node を増やすことによってグラフィックス・パ成することができるため，これまで見たことのないリアイプを増やすことができます．また，一系統の NUMAルタイム・レンダリングが可能になります．単純なもの

node 間の接続には 3.2GB/s という高速な帯域を確保しでは，図 2 のような 2D のタイル状に分割するモードでており，NUMA での接続を複数持つことにより，大規す．ただ，この場合各 pipe 間において負荷が不均一に模なデータを可視化する場合においてもデータによってなってしまう場合が多々あります．この点においては，バスが飽和して，描画性能が低下するといったことはあOpenGL Multipipe™ SDK( 以 下 MPK), OpenGL Performer

りません．

™( 以下 Performer) などの API を使用することによって動的なロードバランスを取ることが可能になっていま

スケーラブル・コンポジター・テクノロジー

す．動的に各 pipe での描画領域を変更することによっ

Onyx4 では使用できる pipe 数が飛躍的に増えまして，各 pipe での負荷を均一にしパフォーマンスを上げたが，実際にはどのように増えた pipe を使用していくることができます．他には，Data-based 分割，Eye-basedかがポイントになります．今までの IR のように 1 画分割，時間分割などがあります．クオリティーの面では，

面 1pipe で生成して複数画面の表示 (4 画面を 4pipe でジッタード・アンチエイリアスというものがあります．

CAVE など ) ももちろん可能ですが，1 画面を複数 pipe

これは各パイプで少しずつずらした画面を作りコンポジで描画して合成することが Onyx4 では可能です．これ

ターで合成することにより画像のジャギーをなくしていには，" スケーラブル・コンポジター "( 以下コンポジター )きます．Onyx4 の pipe 単体では GPU のアンチエイリという機器を使用します．コンポジターを使用することアス・クオリティーになってしまいますが，FSAA, ジッによって，今までは 1 pipe では可視化することが不可

タード・アンチエイリアスを併用することによって IR能であった大規模なポリゴンモデルや，高精細なモデルクオリティー以上の描画性能を実現しています．

を表示することが可能になります．
図 1 のようにコンポジターでは 4pipe までの入力に対イメージ・シンクによる正確な GenLock 同期応し，画像の合成を行ない 1 画面にして出力することが

図2

Onyx4 では複数のパイプ間の同期を取るための機構

2D タイル分割

57

58 日本バーチャルリアリティ学会誌第 8 巻 4 号 2003 年 12 月
226

製品紹介

としてイメージ・シンクがあります．今までの Onyx IRでの同期機構がないため，SW での同期を用いています．

では Genlock, Swaprady があり複数のパイプ間で遅延のこの場合，システム全体として描画開始までの間 waitない正確な同期を取ることができていました．Onyx4が入ってしまいます．このため，個々の PC の AGP やでも，IR と同等の正確な同期を取ることが可能になっグラフィックスカードがどんなに速い場合でも，その性ています．これは，市販の GPU を PC で利用した場合能を出し切ることができません．また，PC Cluster は個とは大きく異なる特徴です．

別の PC の Ethernet や Myrinet や InfiniBand などのネットワークによる接続になるため，大規模なデータでは PC

3.PC Cluster System と比較してのメリット間のデータ転送などに時間が掛かってしまい，さらに近年のコモディティー・グラフィックスの急速な進歩遅くなってしまいます．しかしながら，このような PCとともに，安価な VR の機材としての PC Cluster が注

Cluster のデメリットをわかっていて使用するならば PC目されています．それに対する Onyx4 でのメリットとCluster は安価な VR のシステムとしては大変興味深い

しては以下のものが挙げられると思われます．

システムだと思います．日本 SGI も Onyx4 の価格帯よ・正確なパイプ間同期りも低いところでは PC Cluster を製品化しています．

・スケーラブルな拡張性
4. おわりに・シングルシステムによる管理のしやすさ
・豊富な API 群

Onyx4 では今まで以上にスケーラブルにグラフィック・VR 関係のアプリケーションの多さスの拡張を可能にしています．このため，少人数での使PC Cluster でのデメリットとしては用から大規模可視化まで，用途に応じたソリューション

・不正確な同期 ( 最大で Frame Lock)

を Onyx4 と伴に御提供できればと思っております．

・大規模データでのバス・ボトルネックとネットワーク・ボトルネック【問合せ先】

・インタラクティブ性

日本 SGI ( 株 )・個々の PC のシステム管理とデータの管理

東京都渋谷区恵比寿 4-20-3 恵比寿ガーデンプレイ

・ISV アプリケーションが少ない ( ほぼすべてカスタマ

スタワー 31 階

イズが必要 )

フリーダイヤル：0120-161-086

・各種デバイスに対しての対応が不十分

HP : http://www.sgi.co.jp

が挙げられます．PC Cluster では同期に関しては，HW

巻頭言 河口洋一郎略歴
河口洋一郎（KAWAGUCHI Yoichiro）
1976 年九州芸術工科大学画像設計学科卒業．1978 年東京教育大学大学院修了．筑波大学芸術学系助教授，東京大学大学院工学系研究科・人工物工学研究センター教授を経て，2000 年より東京大学大学院情報学環教授．
1975 年より，成長のアルゴリズムによるグロースモデルの造形研究に着手．米国 SIGGRAPH’82 で造形手法の論文発表以来， 独自の自己増殖する人工生命的な作品を国際的に発表しつづける．最近では成長，遺伝する情感をテーマに，インタラクティブに反応するジェモーション (Gemotion) の作品を国内外で発表．第百回ベネチアビエンナーレ日本館代表作家に選ばれる．ユーロラフィックス最優秀芸術賞，仏・ヌーベ ルイマージュ展グランプリ， パリグラフ第 1 位，イメージドフューチャー第 1 位，イマジナ第 1 位，ユーログラフィックス第 1 位，MMA 会長賞，第 1 回ロレアル大賞グランプリ，東京テクノフォーラム ゴールドメダル等，多数を受賞．著書に，「コアセルベータ」( 作品集 )，作品集「河口洋一郎」g g g ，DVD 作品「Luminous Vision」，「CG 入門」等がある．

58