CRAY-1

Матеріал з Вікі ЦДПУ
Перейти до: навігація, пошук

Первый суперкомпьютер CRAY-1

CRAY1

1.Історія створення

В 1972 році Крей пристив до створення нової ЕОМ яку назвали вперше "суперкомп'ютером". Цю машину назвали CRAY-1.

Він відмовився від транзисторів на користь інтегральних мікросхем (ІС), котрі надавали таку щільність пакування логічних елементів при високій надійності, яку неможливо було досягти за допомогою транзисторів. Це дозволило без втрати продуктивності підвищити час на такт до 12,5 нс (80 МГц), замість амбітних 8 нс (125 МГц) в CDC 8600. Ще він відмовився від багатопроцесорної системи на користь векторного процесора.

Для Cray-1 Сеймур Крей створив процесор, який швидко виконував і скалярні і векторні обчислення. Цього вдалося домогтися через створення так званих «векторних регістрів» - модулів пам'яті невеликого обсягу, які розташовувалися близько до процесора і працювали дуже швидко (але коштували дуже дорого). Таким чином центральний процесор брав дані з регістрів і записував дані теж в регістри, реалізуючи новий принцип роботи з пам'яттю «регістр-регістр». У Cray-1 для пам'яті використовувалися напівпровідники. Cray-1 починався з нового аркуша, і сумісності з попередніми моделями не було потрібно, що значно полегшувало завдання Крею. У 1974 році перші тести машини показали продуктивність 80 MFLOPS.

2.Архітектура Cray-1

ОП (від 1 до 4 мегаслов), великий набір процесорних регістрів, що складаються з групи векторних регістрів по 64 елемента, блок скалярних регістрів, блок адресних регістрів. Кожна група регістрів пов'язана зі своїм конвеєрним процесором. Дана система могла виконувати скалярні операції над векторними даними, над адресами, числами з плаваючою комою (порядок - 15, мантиса - 49). Швидкодія 180 млн операцій за секунду з плаваючою комою. У даній ВС використовуються команди довжиною 16 або 32 розряди. У коротких командах 7 розрядів виділяється під код операції, 3 адресних поля по 3 розряду, визначали номер регістра для зберігання операндів. У довгих - 22 розряду для того, щоб можна було знайти операнд в загальному полі ОП. Один з регістрів визначає довжину вектора, другий - регістр маски. Центральний процесор Cray-1 складався з 500 друкованих плат, на кожній з яких з обох сторін розташовувалося по 144 мікросхеми. Всього виходило 144.000 мікросхем, які охолоджувалися фреоном. Для кращого охолодження і циркуляції фреону в охолоджувальній системі центральний процесор був виконаний у стилі «вежі» з 12 колонами, складеними у формі дуги довжиною 270 градусів (у вигляді літери «C» - від «Cray», якщо дивитися зверху), а охолоджувальна система була розташована в підставі цієї вежі. Вигляд комп'ютера нагадує диван. Машина пропонувалася в трьох модифікаціях: A, B і C, які відрізнялися один від одного тільки розмірами пам'яті: 1000000 слів, 500 тисяч слів і 250 тисяч слів відповідно. З цих модифікацій реально продавалися тільки Cray-1A і Cray-1B. На Cray-1C так і не знайшлося покупця, і відповідно не було побудовано жодного примірника цієї модифікації.

3.Успіх на ринку

У 1975 році компанія представила комп'ютер Cray-1 публіці. Захват від машини був таким, що між Лос-Аламоської і Ливерморской лабораторіями - головними споживачами надшвидкісних обчислювальних машин у той час - розгорнулася справжня підкилимна війна. Кожна з лабораторій через своє лобі в Міністерстві енергетики США набивала ціну на машину і всіляко заважала своєму конкуренту придбати перший екземпляр. Зрештою Лос-Аламоська національна лабораторія виграла і отримала примірник з серійним номером 001 в березні 1976 на 6 місяців на пробу. Програмісти лабораторії дали схвальні відгуки про машину, і на підставі цих відгуків першим офіційним замовником Cray-1 в 1977 році став Національний Центр атмосферних досліджень США (англ.), Який заплатив за машину з серійним номером 003 8860000 доларів (7955000 доларів за машину плюс 1 мільйон за диски). Машина надійшла в центр в 11 липня 1977 і вступила в дію в грудні 1977 року, змінивши старіючий і перевантажений роботою CDC 7600, і пропрацювала в Центрі до 1989 року. Клієнти могли орендувати Cray-1 за суму 210500 доларів на місяць, 1 година роботи на Cray-1 коштував 7500 доларів.

При покупці комп'ютера Національний Центр атмосферних досліджень зажадав, щоб у машину був доданий модуль корекції помилок. Після довгих суперечок Крей погодився це зробити. Через це всі машини Cray-1, крім серійного номера 001, вище на 4 дюйма і містять на 8 модулів більше в кожній стійці. Серійний номер 001 після роботи в Лос-Аламосі використовувався Cray Research по всьому світу як тимчасовий комп'ютер, на якому міг тренуватися замовник, чекаючи поставки свого примірника. Серійний номер 001 закінчив свою кар'єру у Великобританії в травні 1989 року.

Керівники Cray Research на підставі попереднього досвіду припускали, що їм вдасться продати не більше дюжини машин Cray-1. Всього з 1975 по 1984 рік було продано 61 машина Cray-1, що принесло з собою великий фінансовий успіх і поразку конкурентів.Конкурентами Cray-1 на ринку суперкомп'ютерів виступали машини команії CDC START-100 і Cyber 76, TI ASC компанії Texas Instruments, ILLIAC IV компанії Burroughs, IBM 370/195, STARAN компанії Goodyear Aerospace і Hypercube компанії IMS Associates.

Поcилання