CDC 8600
CDC 8600 a fost ultimul supercomputer proiectat de Seymour Cray pentru Control Data Corporation .
Conceput ca succesor natural al CDC 6600 și CDC 7600 , a fost proiectat să fie de 10 ori mai rapid decât 7600, făcându-l cel mai rapid supercomputer de pe piață.
Dezvoltarea a început în 1968 la scurt timp după prezentarea modelului 7600, dar aproape imediat proiectul s-a confruntat cu multe probleme. În 1971, CDC a rămas fără bani și proiectul a fost departe de a fi finalizat. Când CDC a decis să se concentreze pe un alt supercomputer, Cray a decis să părăsească compania, până când în 1974 compania a decis să anuleze proiectul și să introducă seria CDC STAR-100 .
Proiect
Calculatoarele din anii 1960 foloseau multe componente discrete (tranzistoare, rezistențe etc.) montate pe o serie de plăci. Unirea mai multor plăci electronice a format un modul funcțional al sistemului. Cererea de putere de calcul din ce în ce mai mare a sporit complexitatea plăcilor electronice. Trebuie avut în vedere faptul că funcționarea defectuoasă a unei singure componente sau o sudură defectuoasă a fost suficientă pentru a compromite funcționarea întregului sistem. Cray era cunoscut în industrie pentru capacitatea sa de a proiecta plăci electronice extrem de complexe, dar funcționale.
Pentru a obține mașini rapide a fost necesar să se utilizeze plăci electronice cu multe componente și, în același timp, a fost necesar să se reducă dimensiunea conexiunilor pentru a crește frecvența de ceas a sistemului. Deci, computerele trebuiau să fie mici, dar cu multe componente. Pentru a rezolva problema vitezei, cea mai ușoară cale a fost creșterea integrării componentelor, dar apoi tehnologia MOS nu a avut viteza suficientă pentru performanța necesară.
Cray a rezolvat problema creând module foarte complexe pentru a crește numărul de componente utilizate și conectând modulele foarte strâns pentru a reduce lungimea legăturilor și astfel crește frecvența ceasului. În cazul modelului 8600, fiecare modul conținea patru plăci electronice suprapuse de 8 x 6 inci, grosimea era comparabilă cu cea a unei cărți mari și consuma aproximativ 3 Kwatt.
Modulul de răcire a fost problematic, proiectantul principal al grupului demis pentru a studia disiparea finală a fost Dean Roush, din Amana . Roush a introdus folie de cupru groasă în module și a plasat sistemul de răcire cu freon la capetele foliilor de cupru. Acest lucru a crescut complexitatea sistemului și greutatea, aducându-l la aproape 7 kg. Modulele au fost adunate într-un șasiu care a format cadrul sistemului. Sistemul era foarte compact, formând un cilindru înălțime de aproximativ 16 inci, aproximativ un metru. Cilindrul a fost instalat pe unitatea de putere. Unitatea frigorifică era semnificativ mai mare decât sistemul. Structura sistemului amintește foarte mult de Cray-2 ulterior.
Componentele au fost mult mai rapide decât cele utilizate la modelele anterioare. Procesorul central al sistemului s-a bazat pe tehnologia ECL pentru a-și îmbunătăți viteza, care de fapt a trecut de la 27,5 ns din 7600 la 8 ns (125 MHz), o cvadruplare a frecvenței. Memoria principală a fost, de asemenea, migrată către tehnologia ECL și sistemul a fost proiectat cu 256.000 de cuvinte („megabytes”) ca configurație din fabrică. Memoria a fost împărțită în 64 de bănci care au memorat un singur bit pe bancă pentru a avea un timp de acces de aproximativ 8 ns, chiar dacă timpul ciclului a fost de aproximativ 250 ns. A fost furnizat un nucleu de memorie de mare viteză (20 ns) și această memorie ar trebui să stocheze o copie a celor mai utilizate date.
Cray a decis să includă patru procesoare complete care au partajat memoria principală în 8600. Pentru a îmbunătăți performanța sistemului, mașina ar putea utiliza un anumit mod de funcționare care a făcut ca procesoarele să execute aceleași instrucțiuni cu date diferite. Această tehnică este în prezent cunoscută sub numele de SIMD , reduce numărul total de accesări de memorie întrucât o singură instrucțiune comandă patru procesoare. Fiecare procesor a fost de aproximativ 2,5 ori mai rapid decât 7600, și astfel, atunci când toate cele patru procesoare au funcționat în paralel, acestea au fost de aproximativ 10 ori mai rapide decât o mașină 7600 și au dezvoltat aproximativ 100 megaFLOPS .
8600 a fost primul sistem CDC care a trecut de la procesoare bazate pe cuvinte ASCII (6 biți) la procesoare bazate pe octeți (8 biți). Procesoarele anterioare (6600 și 7600) aveau arhitecturi de 60 biți (6 biți pe zece) în timp ce 8600 avea un cuvânt pe 64 biți (8 biți pe opt). Ca și în proiectele anterioare, fiecare instrucțiune folosea 16 sau 32 de biți (anterior 15 sau 30 de biți). 8600 nu a folosit bănci de registre A și B ca modelele anterioare și a inclus 16 registre generice. Procesoarele periferice ale sistemelor 6600/7600 au fost utilizate aproape neschimbate pentru a gestiona I / O ale sistemului.
Probleme financiare
În 1971, Control Data Corporation, având în vedere cheltuielile mari pe care le suporta pentru a se confrunta cu IBM într-un proces, a trimis o notă către toate diviziile sale cerând o reducere de 10% a salariilor pentru a menține costurile mai mici. Cray a cerut scutirea diviziei sale pentru a îndeplini termenul de livrare 8600, dar conducerea a refuzat solicitarea. Cray și-a redus salariul la salariul minim pentru a tăia rahatul și a rezolva problema.
În 1972 părea că legendarul design al lui Cray se estompase. Fiabilitatea modelului 8600 era slabă și nu părea posibil să se facă o mașină complet funcțională. Acest lucru nu a fost nimic nou în industrie, în timpul proiectului 6600 Cray a trebuit să lucreze mult la fiabilitate, iar modelul 7600 a fost vândut înainte de a ajunge la o fiabilitate decentă. Cu toate acestea, în acest caz, Cray a fost pesimist și l-a contactat pe CEO-ul CDC , William Norris, pentru a-i spune că proiectul s-a oprit și că sistemul trebuie să fie reproiectat de la zero. Finanțele companiei nu erau solide atunci și Norris i-a spus lui Cray să continue cu proiectul actual.
În 1972, Cray a decis că nu poate lucra în aceste condiții și a părăsit CDC pentru a fonda Cray Research . În compania sa renunț la conceptul de multiprocesor, crezând că software-ul nu ar putea chiar să exploateze puterea de calcul. Cray a ajuns la această concluzie după eșecul substanțial al proiectului ILLIAC IV care, deși pe hârtie era un sistem foarte puternic în realitate, avea o performanță modestă.
Echipa de proiectare 8600 a convins-o pe Norris că proiectul ar putea fi finalizat chiar și fără conducerea lui Cray, iar echipa și-a continuat activitatea în laboratorul Chippewa. În 1974, mașina încă nu putea funcționa corect. Între timp, proiectul STAR-100 al lui Jim Thornton a atins maturitatea necesară pentru a fi comercializat, astfel încât proiectul 8600 a fost anulat. În aplicații reale, STAR a avut performanțe mult mai scăzute decât se aștepta, dar a devenit în continuare cel mai rapid sistem de pe piață până la comercializarea Cray-1 în 1976. CDC a părăsit sectorul supercomputerelor după scurt timp. Compania a încercat să o reintroducă în anii 1980 cu ETA-10, dar inițiativa nu a avut prea mult succes.
Notă
- Gordon Bell afirmă că proiectul a început în 1968, în timp ce singura mențiune a muzeului Cray plasează începutul proiectului în 1970.
- Există multe îndoieli și surse conflictuale cu privire la memoria sistemului. Unele surse sugerează viteze de 22 ns pentru memorie și semiconductori și de 20 ns pentru nucleu, în timp ce alte surse indică date utilizate pentru voce. Semiconductorul a fost adăugat ulterior.
linkuri externe
- ( RO ) Aug 1972 8600 Manual de referință de pe bitsavers.org
