CDC 7600

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Numărul de serie 1 al CDC 7600

CDC 7600 a fost un supercomputer dezvoltat de Seymour Cray ca succesor al CDC 6600 și fabricat de Control Data Corporation . Sistemul a permis CDC să-și consolideze poziția dominantă în sectorul supercomputerelor pentru o mare parte a anilor 1970 . A fost de aproximativ 10 ori mai rapid decât CDC 6600 anterior și a fost capabil să dezvolte până la 36 MegaFLOPS cu cod compilat special pentru mașină. Deși 7600 a împărtășit multe caracteristici cu 6600, cum ar fi dimensiunea instrucțiunilor de 60 de biți pe cuvânt, codul nu a fost compatibil cu CDC 6600. În plus, codul sursă al ansamblului COMPASS nu era compatibil, unele instrucțiuni 7600 nu erau prezente pe CDC 6600 și invers.

Când 6600 a atins o calitate de producție aproape optimă, Cray și-a pierdut interesul pentru design și a început să se gândească la succesorul lui 6600. Producerea unei mașini mai rapide decât 6600 nu părea o întreprindere dificilă, în anii 1960 au fost introduse circuite integrate . ar fi permis creșterea densității componentelor și, prin urmare, proiectarea unor sisteme mai performante, în plus, tehnici de producție mai bune permise să crească frecvența de funcționare a tranzistoarelor. Aceste îmbunătățiri ar fi făcut posibilă dublarea cu ușurință a vitezei de funcționare a mașinii, poate de cinci ori mai mare, dar nu aducerea la zece ori cerută de Cray. Mai mult, 6600 avea deja 10 unități funcționale care ar putea funcționa în paralel și, prin urmare, adăugarea mai multor unități funcționale nu ar îmbunătăți prea mult performanța.

Pentru a rezolva problemele, Cray a implementat o conductă pe mașină. 6600 avea mai multe unități funcționale, dar dacă, de exemplu, a întâlnit două sume între numere întregi având o singură unitate pentru sume, a doua instrucțiune de adăugare a trebuit să aștepte prima finalizare. Într-o structură a conductei, instrucțiunile sunt tratate ca într-o linie de asamblare, cu fiecare ciclu de ceas o unitate a intrat în conductă și o unitate a ieșit din celălalt capăt al conductei (dacă toate etapele conductei își finalizează activitatea într-un ciclu de ceas și dacă există nu sunt salturi sau tarabe pentru date). Creșterea adusă de conductă depinde de câte cicluri a necesitat o unitate funcțională pentru a termina lucrarea, dar având în vedere un timp mediu de 10 cicluri de ceas pentru instrucțiuni, o conductă ar putea crește teoretic performanța de zece ori.

Ceea ce pare simplu în teorie în practică este adesea complicat de realizat. Pentru a funcționa corect, conducta trebuie să fie formată din etape funcționale practic independente, dar acest lucru a fost foarte dificil de realizat în aplicații reale. Cu toate acestea, conducta a oferit o creștere a performanței de aproximativ trei ori față de 6600.

Ca întotdeauna, Cray și-a îndreptat atenția asupra pachetului de componente pentru a reduce dimensiunea legăturilor și a crește astfel frecvența de funcționare. Pentru modelul 7600 a proiectat module formate din 6 straturi de plăci de circuite imprimate suprapuse. Fiecare circuit a fost umplut cu tranzistoare, rezistențe miniaturale și diode. Cele șase circuite au fost stivuite și conectate prin conectori de margine. Modulele erau foarte compacte, dar în esență ireparabile.

Cu toate acestea, densitatea ridicată a produs principala problemă a mașinii, disiparea căldurii. Pentru 7600 Cray a încredințat problema lui Dean Roush. Rouch a adăugat o placă de aluminiu la fiecare modul pentru a ajuta la transferul căldurii de la modul la sistemul de refrigerare. Sistemul de refrigerare a fost bazat pe freon și a funcționat în centrul mașinii. Deoarece sistemul a fost supus unor defecțiuni frecvente, carcasa mașinii a fost reproiectată într-un C mare, astfel încât să faciliteze accesul la module la sistemul de răcire care traversa întregul C, iar noul design a favorizat și întreținerea mașinii.

Arhitectural, 7600 și 6600 erau aproape la fel. Cray, de asemenea, în 7600 a prevăzut utilizarea procesorelor periferice pentru a descărca unele sarcini secundare către procesor. Procesoarele periferice (PP) furnizau operațiile I / O, lăsând procesorul principal doar pentru a procesa date. Acest lucru a fost, de asemenea, avantajos, deoarece de cele mai multe ori procesorul nu a folosit memoria și, prin urmare, PP-urile puteau face operațiuni I / O asincron fără a încetini procesorul, care de fapt avea întotdeauna date pregătite în memorie pentru procesare. Procesoarele periferice erau derivate ale procesorului principal al mașinii CDC 160A . Cray, dacă ar putea, a reutilizat întotdeauna arhitecturi consolidate, aceasta a redus timpul de proiectare al sistemului și a sporit fiabilitatea acestuia, deoarece componentele erau deja testate și stabile.

La fel ca 6600, 7600 a folosit, de asemenea, cuvinte de 60 de biți, iar instrucțiunile erau de 15 biți, deși existau versiuni mai lungi. Cu toate acestea, o dispunere diferită a memoriei interne a făcut instrucțiunile incompatibile cu cele ale modelului 6600. Cu toate acestea, mașinile erau similare și, prin urmare, portarea programelor de la 6600 la 7600 a fost o operațiune relativ simplă. Mașina a fost vândută inițial fără un sistem de operare , astfel încât cumpărătorii au trebuit să își dezvolte propriul sistem de operare. Livermore, NCAROS și alte laboratoare au fost primii care și-au dezvoltat propriile sisteme de operare pentru mașină. Livermore dezvoltă, de asemenea, un compilator Fortran cu extensii proprietare pentru mașină.

Între 1969 și 1975, CDC 7600 a fost cea mai rapidă mașină de uz general de pe planetă. Cu toate acestea, sistemul avansat de răcire al modelului 7600 nu a reușit să disipeze toată căldura produsă de module și, prin urmare, mașina ar eșua frecvent. LLNL și NCAR au raportat că mașina s-a defectat cel puțin o dată pe zi, dar nu este neobișnuit să apară patru sau cinci avarii. Printr-o muncă continuă de asistență și corectare a proiectului, în cele din urmă mașina a devenit destul de fiabilă, chiar dacă acest lucru a durat ani. Mașina s-a vândut destul de bine, dar datorită întreținerii continue a mașinii, este puțin probabil ca CDC să fi realizat câștiguri substanțiale.

Alte proiecte

linkuri externe

Informatică Portal IT : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu IT