Cray X-MP

Cray X-MP  je superpočítač navržený, postavený a prodávaný společností Cray Research . To bylo oznámeno v dubnu 1982 jako „vyleštěný“ nástupce Cray-1 z roku 1975 . Cray X-MP byl v letech 1983 až 1985 nejrychlejším počítačem na světě. Hlavním vývojářem byl Steve Chen .

Popis

Cray X-MP je paralelní vektorový multiprocesorový počítač (PVP/SMP). Hlavním vylepšením Cray X-MP oproti Cray-1 bylo použití několika vektorových procesorů Cray-1 paralelně se sdílenou pamětí. Byl to první takový počítač od Cray , který měl dvojici procesorů na společné adresové/datové dálnici. Procesory Cray X-MP měly periodu hodin 9,5 ns (105 MHz) ve srovnání s 12,5 ns pro Cray-1A a základem prvku byla monolitická logická hradlová pole vyrobená pomocí technologie ECL , každé obsahující 16 hradel.

Architektura procesoru Cray X-MP byla velmi podobná architektuře Cray-1, ale měla zrychlenou výměnu s RAM , protože RAM měla dva nezávislé porty pro čtení a jeden pro zápis, mechanismus sekvenčního přístupu byl také zrychlen. .

Každý procesor měl teoretický výpočetní výkon 200 Mflops a vrchol 400 Mflops [1] .

Zpočátku byl Cray X-MP vybaven 2 miliony 64bitových slov RAM uložených v 16 bankách . Ve srovnání s Cray-1A byla šířka pásma RAM výrazně zvýšena, protože RAM měla dva porty pro čtení, jeden pro zápis a jeden pro obsluhu I/O subsystému. Hlavní RAM byla vyrobena na bipolárních mikroobvodech s kapacitou 4 kbit a měla označení Cray-1M. Některé počítače tohoto typu, které byly vyrobeny, byly dodávány se statickou pamětí CMOS , přičemž název počítače se změnil na Cray X-MP / 1s. Tyto počítače byly první, které používaly port UNIX vyvinutý společností Cray Research.

V roce 1984 společnost Cray Research oznámila vylepšený model Cray X-MP s jedním (Cray X-MP/1), dvěma (Cray X-MP/2) a 4 procesory (Cray X-MP/4) se 4 a 8 Mword. RAM [2] . Nejproduktivnější systém X-MP/48 měl 4 procesory a 8 milionů slov paměti. Jeho teoretický špičkový výkon přesáhl 800 Mflops [1] . Procesor těchto modelů podporoval vektorové adresování RAM (čtení/úprava/zápis v jednom cyklu) a mohl adresovat maximálně 16 milionů slov v RAM. Paměť byla implementována jak na bipolárních, tak na MOS tranzistorových čipech.

Nejprve systémy provozovaly Crayův proprietární OS , Cray Operating System (COS), což byl objektový kód kompatibilní s Cray-1 OS. Poté byl tento OS nahrazen podřízeným OS, nejprve nazvaný CX-OS - a nakonec UniCOS , běžící pod skořápkou uživatelských OS. UniCOS se nakonec stal hlavním operačním systémem od roku 1986. Ale americké ministerstvo energetiky pokračovalo v používání Cray Time Sharing System. Další podrobnosti (jazyk, kompilátor, assembler, OS a aplikace) jsou popsány v článku Cray-1 , softwarová sekce, protože tyto OS jsou téměř kompatibilní.

Linka s vylepšenou architekturou

V roce 1986 společnost Cray Research oznámila vydání Cray X-MP s vylepšenou architekturou ( Extended Architecture nebo Cray X-MP/EA ) [3] , s dobou hodinového cyklu 8,5 ns (117 MHz) na čipech makrobuněk a pole, logická hradla. Tyto vylepšené modely používaly 32bitové registry A a B a 32bitovou aritmetiku adres s teoretickou adresovatelností až 2 miliardy slov. Při maximální konfiguraci byly počítače dodávány s 64 miliony slov RAM, uspořádaných do 64 bank. Podporováno bylo také 24bitové adresování kvůli kompatibilitě se softwarem napsaným pro modely Cray-1 a starší Cray X-MP. Tyto stroje dosáhly špičkového výkonu 942 Mflops.

I/O subsystém

Zahrnoval 2 až 4 specializované vstupně-výstupní procesory s počtem diskových jednotek od 2 do 32. Modely DD-39 a DD-49 výrobce Ibis ( Ibis ) s formátovanou kapacitou 1,2 gigabajtů a směnným kurzem až Bylo použito 13, 3 Mb/s (5,9 Mb/s, 9,8 Mb/s fragmentováno/nefragmentováno). Volitelně byly nabízeny disky s kapacitou 256, 512, 1024 Mb se směnným kurzem 100 až 1000 Mb/s v každém kanálu [1] .

Cena

V roce 1984 byly náklady na X-MP/48 z roku 1984 asi 15 milionů USD , bez zahrnutí nákladů na pevné disky . V roce 1984 si Bell Labs objednaly Cray X-MP/24 za 10,5 milionů $, zaplatily další 1 milion $ za 8 jednotek DD-49 a dostaly 1 Bellových laboratoří.5za pronajatý počítač Cray-1 od [4] .

Následníci a klony

• Cray Y-MP  je dalším vývojem směru víceprocesorových vektorových systémů.
• Architektura Cray X-MP byla replikována společností Supertek Computers pomocí technologie CMOS VLSI v mini superpočítači S-1. Poté, co Cray Research získal Supertek v roce 1990, byl počítač S-1 vyráběn pod názvem Cray XMS a dále rozvíjen do řady Cray Y-MP EL , Cray EL90 , Cray J90 .
• Japonské společnosti Hitachi , Fujitsu a NEC , inspirované úspěchem Cray X-MP, začaly na počátku 80. let vytvářet vlastní paralelní vektorové superpočítače, které jsou softwarově kompatibilní s Cray X-MP [5] .

V populární kultuře

• Román Michaela Crichtona Jurský park (1990) zmiňuje, že laboratoř parku používá tři superpočítače Cray X-MP [6] , nicméně ve filmu Jurský park z roku 1993 byly ze strojů vyrobených jinou společností, CM-5 , odstraněny jako řídicí superpočítače .

Cray X-MP fotky

• Ovládací panel Cray X-MP/48

• Přepínání desek Cray X-MP/48

• Napájecí zdroj Cray X-MP/48

• Cray X-MP/24 v Superpočítačovém centru v Barceloně

• Cray X-MP/24 v Superpočítačovém centru v Barceloně

• Cray X-MP/48 z CERNu , uložený na Federální polytechnické škole v Lausanne ve Švýcarsku

• Cray X-MP/24 (sériové číslo 115, používané NSA ) v Národním muzeu kryptografie

Viz také

• Společnost Cray Inc. - nástupnická společnost Seymoura Craye a nástupce jeho vývoje

Literatura

• Kay A. Robbins, Steven Robbins. The Cray X-MP/Model 24: Případová studie zřetězené architektury a vektorového zpracování . - Springer, 1989. - 172 s. — ISBN 0387970894 .  (Angličtina)

Poznámky

1. ↑ 1 2 3 Cray Research, Inc. (1985). "The Cray X-MP Series of Computer Systems" Archivováno 8. listopadu 2012 na Wayback Machine .
2. ↑ Poslední číslice v indexu modelu odpovídala velikosti paměti, například model Cray X-MP/24 je dvouprocesorový stroj se 4 miliony slov paměti.
3. ↑ Computerworld // 9. května 1988 Archivováno 16. dubna 2018 na Wayback Machine .
4. ↑ Dennis Ritchie . Dva papíry Cray X/MP (nedostupný odkaz) (září 2000). Získáno 2. dubna 2009. Archivováno z originálu 8. ledna 2013. (neurčitý) 
5. ↑ Gordon Bell: Stručná historie superpočítačů: "Crays", Clusters and Beowulfs, Centers. Co dále? . Získáno 4. dubna 2014. Archivováno z originálu 8. května 2013. (neurčitý)
6. ↑ Jurský park, kapitola VNITŘNÍ MOŘSKÉ POBŘEŽÍ.

Odkazy

• Dokumentace Cray X-MP Archivována 3. července 2013 na Wayback Machine na bitsavers.org