1760台PS3游戏机曾组成全球第33强的超算, 这一壮举再也无法重现

你可能也曾是一个PlayStation 3玩家，也曾是《战神3》《神秘海域》《杀戮地带》爱好者。关于这款主机，曾有个有趣的冷知识：2010年，美国空军用1760台PS3搭建了一个集群，组成了当时全球第33强的超级计算机，专门用于处理高清卫星图像。

在21世纪，用游戏主机组建超算集群已不算什么新鲜事。早在2000年，就有消息称伊拉克总统萨达姆试图进口4000台PlayStation 2主机，宣称是“作为礼物送给国内儿童”，却被有关机构怀疑PS2主机的芯片被用于制造远程导弹，认为其强大的运算能力可以提升伊拉克战术导弹的地形适配能力，最后也是真假难辨。但用家用游戏主机组成超级电脑这样的操作，以后恐怕再也见不到了。

PlayStation 3集群是怎么搭建的？

当年，索尼允许玩家通过“OtherOS”功能在PS3上安装其他操作系统。这个官方功能可以让玩家装上Yellow Dog Linux、Fedora、Ubuntu之类的系统——不过2010年索尼以安全为由移除了它。后来黑客们靠自定义固件继续在PS3上跑Linux，但这让该功能彻底脱离了游戏功能，索尼还因此惹上集体诉讼，差不多十年后才向每位原告赔偿了10.07美元。

据《Phys》杂志报道，这个名叫“神鹰集群（Condor Cluster）”的超级计算机，每秒能完成500万亿次浮点运算（TFLOPS），成本却只相当于相同性能的“正经”超级计算机的5%到10%。美国空军买每台PS3花了400美元（按照当时汇率相当于2700人民币），而同等性能的专用设备单台要1万美元，整个项目下来才花了200万美元。更厉害的是，PS3的能效高得惊人——神鹰集群的能耗，只有同性能超级计算机的10%。

至于怎么让这么多PS3连起来干活？靠的是消息传递接口（MPI）工具，比如OpenMPI或MPICH；集群软件像TORQUE（万亿级开源资源与队列管理器）、Slurm或HTCondor，则负责调度任务和分配资源。最后再搭个共享存储，让集群里所有设备能并行访问同一批数据。

其实在“神鹰集群”项目之前，马萨诸塞大学达特茅斯分校物理系也曾用近200台PS3游戏机搭建了一台类似的超算，主要用于天体物理模拟，可能是当时“PS3模拟地球”这个梗的由来。

我们都知道，当年PS3对游戏开发者相当不友好，它使用的是IBM的Cell处理器——Valve的加布・纽维尔（G胖）曾直言这玩意儿“纯属浪费大家时间”。虽说这处理器性能确实强，但PS3的硬件和当时的Xbox 360截然不同，甚至可以说和之前几乎所有计算设备都不一样。它有一个主处理单元（PPE）和七个协同处理单元（SPEs），其实本来是八个，不过为了提高良品率，索尼屏蔽了一个。开发者得从头学起，才能为这种全新架构做游戏，这也意味着主机发售好几年后，性能潜力还未被完全挖掘。

时任索尼电脑娱乐CEO平井一夫曾在《PlayStation官方杂志》上说，这是故意设计的。

“我们不造开发者想要的‘好编程’主机，因为‘好编程’意味着谁都能轻松榨干硬件性能，那接下来的九年半里，我们还能拿出什么新鲜东西？”

这话好像有点道理，但给开发者添的麻烦可不小。不过，这种独特架构虽然让集群搭建更复杂，却也让PS3成了并行计算的一把好手。

说起来，PS3特别适合组建集群，核心原因就在那八个SPEs——它们有点像现在的GPU核心，专门擅长快速处理大量简单运算。用PS3组集群，相当于用低成本拿到了能并行处理海量数据的硬件；再用MPI桥把一堆机器连起来，自然成了想搭超级计算机的人的香饽饽。

为什么这样的奇迹再也不会发生了？

对索尼来说，PS3能被用来组超级计算机，问题主要出在两方面。首先，PS3史上第一次成功越狱（能让玩家玩盗版游戏、装自制程序），就是利用了OtherOS功能。破解思路来自十几年前的一个论坛帖子：“在OtherOS里，七个SPU都是空闲的。你可以命令一个SPU（具体怎么做就留给读者自己琢磨了）加载metldr，再加载你想加载的程序，然后解密任何东西——从安装包到执行文件，包括未来版本的。”

意思就是，破解者能利用其中一个SPE解密机器上的所有内容。SPU是SPE的核心，每个SPE还有256KB本地存储和一个内存流控制器（MFC）。简单说，破解者就是靠OtherOS拿到了PS3的密钥。

既然OtherOS成了PS3的安全漏洞，索尼肯定要锁死并移除这个功能。毕竟，有了OtherOS，用户就能完全掌控系统，美国空军能用近2000台PS3搭超级计算机，靠的也是这个。虽说索尼的虚拟机监控程序本应限制对RSX“现实合成器”GPU的访问，但后来启用OtherOS的监控程序还是被破解，导致系统被破解者完全掌控。

不过，盗版和安全还不是根本原因。索尼和微软的每一代主机，在发售初期大多是亏本卖的，只为了定一个对玩家有吸引力的价格（当然发售几年后会逐渐收回硬件成本）。传统游戏公司主要靠游戏授权赚钱，所以主机售价可以低于生产成本——反正默认买主机的人会买游戏，靠游戏把钱赚回来。就算主机亏了，游戏销量也能补上。

但问题来了：像美国空军这样用PS3组超级计算机，索尼卖一台就亏一台，还没法靠游戏把钱赚回来。这些主机根本不会用来玩游戏，索尼亏的钱就成了打水漂。倒不是说索尼缺这点钱，而是再推出带OtherOS这种功能的主机，既不能靠亏本定价抢占市场，还可能给未来的盗版留口子，实在没好处。

如今的主机市场虽说有变化，但亏本卖主机的做法还挺常见。2021年，索尼CFO十时裕树说，500美元的带光驱版PS5一开始是亏本卖的，后来才盈利；而数字版PS5在发售一年后还在继续亏本。Xbox Series X当时也亏本卖，直到现在似乎仍未实现硬件盈利。不过任天堂不太一样，主机自从NGC之后一直走低性能赛道，只有特价后的3DS和Wii U曾亏本卖过。

PS5和Xbox Series X均采用基于AMD架构的定制化硬件设计，核心架构围绕x86-64指令集，已与个人PC无异，失去了组建集群的意义，当年PS3的壮举恐怕再也不会重现了。