Seymour Cray y su coche Bashny.Net

28 de de septiembre de 1925 en Chippeua Falls, Wisconsin, nació Roger Seymour Cray. Este talentoso ingeniero e inventor, crearon algunos de los mejores equipos de su tiempo. Desde sus años de escuela que estaba interesado en la ingeniería de radio y la química. Después de su graduación, en 1943, sirviendo en el operador de radio del Ejército de EE.UU., y se dedica a la decodificación de mensajes japoneses. Después de servir en el ejército Seymour Cray entra en la Universidad de Minnesota, donde en 1950 recibió una licenciatura en ingeniería eléctrica, y en 1951 en matemáticas aplicadas en un maestro.

Seymour Cray (1925 -. 1996)
ERA 1101 y 1103V UNIVAC 1951, comenzó a trabajar en las Associates Ingeniería de Investigación (EEI), que se especializa en la creación de equipo de cifrado para las Fuerzas navales de los Estados Unidos. Más tarde, en 1952 se adquiere la Remington Rand y se une a la División UNIVAC.
Compañía ERA en 1947 firmó un contrato «Tarea 13" con la Marina de los Estados Unidos, según el cual ellos están creando el primer programa de computadora electrónica almacenada en la memoria de la división titulado «Atlas». Y a finales de 1950, se inició en la Agencia Nacional de Seguridad de Estados Unidos.
Pero, a pesar del hecho de que la computadora electrónica fue clasificada en diciembre de 1951 el liderazgo efectividad de pedir permiso para lanzar su modificación y venta. Que se conoce con el nombre de la era 1101 (es decir, "13" en código binario) y Seymour Cray, participan en los trabajos de la nueva máquina, de hecho, crea su primer equipo experimental.

ERA fragmento de tambor magnético 1101
coche verdadero no está en la demanda, debido a que no está trabajando con tarjetas perforadas, y no se emite instrucciones para la operación y programación. La empresa quería vender tiempo de computadora para todos los interesados ​​en el de 1953-1954. que recogen ERA en 1101 por su oficina. Pero el plan no funcionó y al final de 1954 pasó el coche para operar en el Instituto Técnico de Georgia.
El último modelo estaba trabajando en Seymour Cray en el Sperry-Rand, antes de su traslado a la CDC, fue ERA / UNIVAC 1103.

El coche utilizado en la memoria de tuberías de 36 electrostáticas Williams de diámetro, 5 pulgadas cada uno. Podrían almacenar 1024 bits de datos. RAM se basa en una capacidad de tambor magnético de 16.384 palabras. electrostática de memoria, y la memoria del tambor dirigidas directamente: las direcciones de 0 a 01777 (octal) se les dio acceso a la memoria electrostática y direcciones de 040 000 a 077 777 (octal) - el tambor. número de coma fija se expresa como: 1 bit se asigna para el signo y 35 bits - un valor, donde los números negativos que representan el código inverso. Y en números de coma flotante se asignó 1 bit para el signo de 8 bits - en la orden y 27 bits - mantisa. Las instrucciones consistían en un código de operación de 6 bits y dos valores de 15 bits de direcciones.
Ingeniería Research Associates solicitó a la Fuerzas Armadas Agencia de Seguridad será permitido el uso de equipo Atlas II con fines comerciales. Consiguen tal permiso está sujeto a la eliminación de un cierto número de instrucciones específicas. Y el nuevo coche a principios de 1953, entrando en el mercado, llamado UNIVAC 1103, compitiendo con IBM 701. El primer ordenador UNIVAC en 1103 adquirió la Fuerza Aérea de Estados Unidos para su uso en el programa de misiles balísticos en la base Eglin en la Florida. Y después de la presentación del equipo, en el mismo 1953, en Los Ángeles en una conferencia de ordenador de la empresa recibe órdenes de su Convair, Boeing, Lockheed y polígono militar de White Sands.

instalación UNIVAC 1953
Sperry Rand Company vio su futuro en los nuevos pedidos y un aumento en las ventas de ordenadores, en lugar de proyectos de investigación. Por lo tanto, en 1957 cortaron la unidad de ordenador y el número de desarrolladores a cabo, el establecimiento de la empresa CDC (Control Data Corporation).
Cray, un ingeniero líder del proyecto estatal Naval Data System táctico, lo completa y poner sus $ 5.000 y el capital autorizado de la empresa, se une a los CDC.
CDC 1604Pridya en Control Data Corporation, Seymour Cray sumergido inmediatamente en el trabajo. El primer desarrollo de la empresa, bajo la dirección de Kray, para convertirse en un modelo de alta velocidad CDC 1604 con una frecuencia de 0, 2 MHz (tiempo de ciclo de 5 microsegundos). Sobre la base de estudios realizados en el sistema de navegación del proyecto Sperry-Rand para misiles balísticos intercontinentales y en experimentos con «pequeño personaje», Cray construyó el primer ordenador en toda regla CDC 1604 que trabajaba para los transistores de germanio en vez de dispositivos electrónicos de vacío. En 1960, se consideró el ordenador más rápido del mundo.
Estos equipos fueron vendidos en la Naval Postgraduate School, Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, la Universidad de Illinois, el Northrop y Lockheed, la Oficina Nacional de Normalización, e incluso el Gobierno de Israel.

consola CDC-1604
A continuación tomó el desarrollo Kray en sólo 3 días. la versión de 12 bits de la CDC 1604 fue nombrado CDC 160A. Fue la primera vez en el mundo mini ordenador del tamaño de un escritorio de oficina. Fue utilizado como los datos de entrada-salida en una consola o CDC 1604 utilizadas como un terminal remoto. En los EE.UU., el costo fue de 110 000 dólares.

CDC 160A
La Unión Soviética fue uno de los modelos más antiguos llega en 1968. CDC 1604. Se puso en Dubna, el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear. También hay un compilador de CDC 1604 escribe "Fortran-Dubna", software compatible con el ordenador BESM-6 Soviética. En el futuro, los CDC 160A Cray será utilizado como un procesador periférica en un superordenador CDC 6600.
Tabla de comparación de CDC-1604 y BESM-6
El \ Machine CDC-1604 BESM-6 el comienzo de la producción en serie 1960 1968 de base de elementos del transistor transistores Tipo de direccionamiento unicast Unicast bit de la palabra de 48 bits de largo comandos de 48 bits a 24 bits bits sumador de 48 bits dirección de bit de 48 bits 24 bits 15 bits 15 registro de propósito general el bit 1 (1) 1 (1) registro de índice de junio de 15 Capacidad de memoria RAM (original) 32.768 32.768 palabras palabras CDC 6600V empresa control Data Corporation Seymour Kray había una gran cantidad de estrés, incluyendo la representación administrativa y que se necesita una gran cantidad de tiempo y energía. Su autoridad está definitivamente creciendo, pero que sólo quería trabajar en equipos nuevos, y todo su tiempo y esfuerzo para invertir sólo en esa dirección.
Para Cray aún permanecía en la empresa, en 1962, William Norris, no lejos de la casa Kray, construye su laboratorio. El laboratorio emplea a cerca de 40 personas, entre ellas 4 del programador, y 14 ingenieros. 22 de de agosto de, 1962 Firma de Control Data Corporation anuncia un nuevo modelo: el CDC 6600, el ordenador más potente en el momento y tiene una posición líder en el mercado, empujando IBM al segundo lugar
.
Management Console y bastidor modular
El último modelo de la nueva IBM perdió coche Kray de su capacidad tres veces. 22 de de agosto de 1963 en Chippewa laboratorios de computación CDC 6600 se presentó a un estrecho círculo de periodistas.
CDC 6600 ordenador recibe el título de "superordenador". CDC en 6600 primero utiliza múltiples unidades funcionales independientes. Ha desarrollado software, RAM se divide en 32 bancos de 4096 palabras de 60 bits, el ciclo de memoria de 1 ms, 10 unidades funcionales independientes, transistores de silicio. En teoría, podría pasar más de 3 millones. Operaciones por segundo (aunque con los mejores programadores del compilador pueden ser solamente 0, 5.000.000 alcanzados.) Por primera vez tenían un sistema de refrigeración que utiliza un refrigerante, desarrollado por Dean Roush. Sólo en Kreyu ayudado a Jim Thornton, que estuvo involucrado en la CPU. La lógica y operaciones aritméticas se realizan el procesador principal y el procesador periférico 10 lee los datos del dispositivo de entrada y se tomaron los resultados de transferirlos al dispositivo de salida. Gracias a lo que se ha descargado, la CPU y configurar sus equipos a cabo muy rápidamente.

Cray dijo:
Cualquier persona puede crear un procesador más rápido. Pero lo más destacado es hacer que todo el sistema funcione bystroKompyutery CDC CDC 6600 se reunieron en la fábrica en el barrio de St. Paul - Arden Hills. Sin embargo, a petición de Kray, los primeros cinco automóviles recogen miembros de su laboratorio, y desde Arden Hills trabajadores de las fábricas observaban el montaje y adoptaron la experiencia.
El precio de este equipo era poco más de 7 millones. Dólares, mientras que el equipo de IBM Stretch vale 13 millones. Dólares. El primer equipo fue vendido a la Comisión de Energía Atómica y de la oficina del tiempo, y en 1967 ya 63 máquinas CDC 6600 fue comprado por los clientes de élite.
En el futuro, sobre la base de los CDC 6600, se produjo una serie de ordenadores, el más barato el precio, pero muy inferior en la velocidad. Las computadoras se han publicado bajo el título "Serie 6000»: CDC 6400 (abril de 1966), el CDC 6500 (octubre de 1967), el CDC 6700 (octubre de 1969). Como secuela, todavía tenía que ser puesto en libertad en la computadora CDC 6800, pero Seymour Cray no me acaba de mejorar el modelo y decidió crear un nuevo equipo basado en él - CDC 7600, que era el siguiente paso en la historia del desarrollo de los superordenadores
CDC 7600V 1969. publicó el siguiente equipo Kray CDC 7600. Su frecuencia de reloj es de 37 MHz. El CDC 7600 por primera vez el uso de una combinación de procesamiento en paralelo y tubería. Y para mejorar el rendimiento de la cinta transportadora, cada uno de sus "etapas" se presentó en forma de bloque electrónico separado que contiene varias placas de circuito impreso con componentes dispuestos uno encima del otro. Esto hizo posible que el sistema sea compacto, pero el daño a cualquiera de los tableros de toda la unidad está fuera de servicio.

CDC 7600 series №1
CDC 7600 era 4 veces más rápido que el CDC 6600 y costó $ 7.5 millones de .. Pero a pesar de estas diferencias, los ordenadores, gracias a que el compilador Fortran, son compatibles. CDC 7600 100 piezas fueron comprados en el precio de 6 a 10 millones, dependiendo de la configuración del equipo.
Modelo CDC CDC 8600Sleduyuschaya 8600 representó la unión de cuatro CDC 7600 computadoras en un sistema común. Se trabajó con una frecuencia de 125 MHz, con una cuota de memoria de 2 MB. Cada procesador del nuevo sistema funcionó en 2, 5 veces más rápido que el CDC 7600, lo que aumentó la productividad de casi 10 veces. Pero al mismo tiempo la fiabilidad de todo el sistema era bastante baja y el CDC 8600 el mercado no salió.

Disposición CDC 8600, probablemente hace con fines promocionales
Cray entiende que necesita un coche nuevo y se vuelve a William Norris, director ejecutivo de Control Data Corporation, una solicitud de apoyo para el nuevo proyecto. Sin embargo, se niega a Norris tan firme concentrar todos sus esfuerzos en el desarrollo de STAR-100 (CDC desarrollador ingeniero, Jim Thornton). Luego, en 1972, un equipo de ingenieros de Cray, vaya a Control Data Corporation y organiza su propia empresa - Cray Research.
Cray-1Vzyav en cuenta todas las ventajas y desventajas de sus equipos anteriores y el último desarrollo de STAR-100 Control Data Corporation, Cray se toma para la creación de una nueva máquina.
Se sientan las bases de información del ordenador de procesamiento paralelo. En lugar de transistores en la nueva máquina Cray utiliza circuitos integrados y procesador vectorial; tiempo de ciclo aumenta a 12 5 ns (80 MHz); El microprocesador utiliza transportadoras 12 módulos funcionales, divididos en cuatro grupos - dirección, escalares, vectoriales y de procesamiento grupo de números de punto flotante (del orden de 15 -, mantisa - 49). El rendimiento del sistema fue de 180 millones de operaciones por segundo de punto flotante.
Se crea una pequeña cantidad de memoria ( "registros vectoriales"), que operan a alta velocidad y que se acercan del procesador, lo que hace que sea posible llevar a cabo escalar bastante rápido y cálculo vectorial. RAM (64 bits) se compone de 16 bloques independientes de 64 KB palabras cada uno. Su volumen cubre 1.048.576 palabras de la máquina (8 MB). Register memoria se divide en cinco grupos de registros en la cantidad - 152 pcs. Más en el sistema tiene una memoria intermedia especial para el almacenamiento intermedio de los comandos de programa ejecutable se compone de cuatro secciones con 16 palabras en cada máquina. La CPU utiliza un nuevo principio de la memoria "registro a registro". Recibe los datos de los registros y los registros a la misma.
Desde el Cray-1 fue básicamente otro equipo, a continuación, Kreyu había necesidad de combinarlo con las máquinas anteriores. Cray-1 era un sistema de ordenador vector pipeline. El ordenador tenía una forma poliédrica, que reduce la longitud de los cables y aumentar la densidad de disposición de los componentes del sistema. La unidad de procesamiento central en todos los lados estaba rodeado por los chips de memoria RAM, lo que requeriría el mismo tiempo para tener acceso a cada uno de ellos. Consistía en 500 placas de circuito impreso, en el que había 144.000 fichas enfriaron freón. Para un enfriamiento más eficiente de la CPU estaba en la forma de "torre" y doce columnas, situadas en un semicírculo de 270 grados de longitud y se asemejan a la letra "C" (de Cray), y el sistema de refrigeración en sí es en la parte inferior debajo de las torres.
Debido a la ultra-densa integración de los componentes en el interior, el Cray-1, una gran cantidad de calor. Esto significa que requiere un sistema de refrigeración de gran alcance. Con este fin, el desarrollo de una unidad especial que se utiliza freón líquido para la refrigeración.

sistema de refrigeración Cray-1
Entre los módulos de cobre recubierto de teflón instalado placas que recogen el calor y lo lleve al borde del bastidor. Las placas están unidas a la "línea de enfriamiento" principal, que consta de 12 paneles de "conchas" de aluminio en cuyo interior se encuentran los tubos de acero. Held respecto líquido freón, el sistema de refrigeración en la parte inferior, en el que la unidad de refrigeración y se almacena. temperatura "columna vertebral" es de 12 grados centígrados, y se puede aumentar hasta 54 grados en las partes centrales de los módulos. En general, la temperatura estaba por debajo de la sala de ordenadores y lo hizo posible instalarlo en una habitación sin ni siquiera tener aire acondicionado.

fondo de la carcasa de la computadora estaba cubierto con una capa de relleno suave, y exteriormente se asemejaba a la sede de la que en broma llama "el más caro del mundo sillón» Blog Toda la electrónica Cray-1 estaba oculto en un poliedro con dieciséis años se enfrenta a un diámetro de 150 cm y una altura de 195 cm peso del sistema de hasta 6 toneladas, el consumo de energía fue -. 115 kW. Un consumo de energía total (con el sistema de almacenamiento y la unidad de enfriamiento) era de 250 kW. Por lo tanto, para cumplir con la fuente de alimentación de la unidad especial de dispositivo de distribución de alimentación, dos metros de altura, proporcionando sus propios agradecimiento personal a los generadores diesel.
En 1974, los primeros ensayos ya Cray-1 computadora mostraron su rendimiento promedio de 80 MFLOPS. En algunas operaciones, la velocidad se incrementó a 150 MFLOPS, y el rendimiento máximo fue de 250 MFLOPS.

Seymour Cray en 1974, con su idea - Cray 1 computadora
En 1975, Cray Research introduce al público a la computadora Cray-1, y en marzo de 1976 lanzó su primera muestra de la computadora (número de serie 001), que se establece en el laboratorio nuclear de Los Alamos de los Estados Unidos durante seis meses y obtener las excelentes críticas.
Sirve como una buena publicidad para la venta de la siguiente equipo; segundo coche se vendió por 8, 86 millones. de dólares para el Centro Nacional de Investigación Atmosférica. Y más de un centenar de clientes estaban interesados ​​en este tipo de compra.

Al comprar un Cray-1 (y más tarde otros ordenadores), cada cliente puede elegir el color de las caras de la discreción
Pero, junto con la compra, Cray-1 se pueden alquilar por 210.500 dólares por mes (por hora en el Cray-1 fue de $ 7.500). Ventas Cray-1 ordenadores Cray Research ha llevado al crecimiento económico de la empresa y la derrota de sus rivales.
2Okolo Cray-Cray en 1976 comenzó a desarrollar una nueva computadora Cray-2. En principio estaba previsto como un equipo con cuatro procesadores y el tiempo de vectores en cuando con 4 ns, pero para 1978, decide cambiar la tecnología y reemplazar 4 vector de procesador escalar procesador de 64. Pero la tecnología de la computación paralela masiva han sido poco estudiada. Para un equipo con cálculos masivamente paralelos necesaria compilador especial paralelización. Y se puso a trabajar en él, Steve Nelson. Unos meses más tarde, fue a Cray Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, a sus programadores para diseñar sus nuevas máquinas. Pero en ese momento los procesadores escalares equipo 64 era demasiado progresista para él y no estaban listos. Después de que Seymour Cray vuelve al diseño original.
Para aumentar la frecuencia de reloj, se reduce la distancia entre los elementos de ordenador Cray. longitud del cable se acorta a 16 pulgadas. Envases se transforman en más blanca densa, y la distancia entre los paneles no permite colocar unos disipadores de calor de placas, que a su vez dificulta la disipación de calor. Por lo tanto, era necesario un sistema de refrigeración diferente no es similar a la Cray-1.
proyecto Cray-2 se hizo como un proyecto fallido CDC 8600. A continuación, Cray ofrece un laboratorio para la creación de circuitos integrados que se adapten a una gran cantidad de lógica en el pequeño tamaño de la máquina. Este laboratorio aparece Boldyrev (Colorado).
A finales de 1980 sobre la empresa Cray Cray Research John Rollvalenu y dedica más tiempo para trabajar en el Cray-2. Что бы более эффективно отводить тепло, Крэй в 1981 году, предлагает поместить всю машину в инертную жидкость Fluorinert компании 3М (Minnesota Mining and Manufacturing Company), которая использовалась при операциях на сердце. Это вещество должно было отводить тепло посредством циркуляции как вокруг машины, так и внутри нее.



Внутри Cray-2

В связи с этим новшеством необходимость в Болдырской лаборатории и ее работах над СБИС, исчезает и в 1982 году она закрывается. Весной 1985 года Крэй представляет новый самый быстрый в мире компьютер Cray-2. Эту пальму первенства он держит до 1990 года (в 1990 году, компания ETA выпустит новый суперкомпьютер ETA-10G). Первый экземпляр Cray-2 поставили Ливерморской национальной лаборатории.
Система Cray-2 имела 2 или 4 векторных процессора (в зависимости от конфигурации), ее элементная база состояла из интегральной схемы с 16 логическими вентилями и эмиттерно-связанной логики на биполярных транзисторах. Время такта составляло 4, 1 нс, объем памяти — 256 млн. 64-разрядных слов. Была поставлена операционная система UNIX-подобная Unicos или Cray Operating System. Программное обеспечение имело два компилятора языка Fortran: CFT2 и CFT77 с автоматической векторизацией кода, компилятор языка C, макро-ассемблер CAL, утилиты и библиотеки для работы с устройствами ввода-вывода и организациями исполнения задач. У Cray-2 было жидкостное охлаждение с полным погружением, а энергопотребление составляло 195 кВт. Его высота составляла 114, 3 см, диаметр — 134, 6 см. Компьютер состоял из 14 вертикальных колонн-стоек, собранных в дугу длиной 300 градусов.



Cray-2 в NASA

2-й экземпляр Cray-2 в сентябре 1985 года был установлен в Исследовательском центре Эймса. Вначале Cray-2 разрабатывался для Министерства обороны и Министерства энергетики США, для исследований в области ядерных вооружений и океанографии, но он нашел свое применение и в мирных направлениях: в NASA, в университетах и корпорациях по всему миру.



Применение Cray-2 в NASA

Стоимость Cray-2 в 1985 году составляла 17.6 миллиона долларов. В 1990 году специально для Ливерморской национальной лаборатории в единственном экземпляре строится 8-процессорный Cray-2 стоимостью 19 миллионов долларов. К этому времени Сеймур Крэй отделяется от Cray Research и создает новую компанию Cray Computer Corp, чтобы работать над новым компьютером Cray-3 и поддерживать Cray-2.



Единственный в мире 8-процессорный Cray-2

Cray-3, Cray-4, Cray-5, Cray-6Еще с 1988 года Крэй начинает работу над новой машиной Cray-3. Что бы полностью посвятить себя этой работе он в мае 1989 года уходит из компании Cray Research и создает новую Cray Computer Corporation. Со своей стороны Cray Research вкладывает в новую компанию Крэя 100 миллионов долларов наличными и 50 миллионов имуществом.

Чтобы достичь больших скоростей в модели Cray-3, Крэй берет арсенид галлия, который используется в быстродействующих схемах для спутников, как основу для своих микросхем. Это дало возможность создать микросхемы, работающие в шесть раз быстрее кремниевых микросхем. Но учитывая, что арсенид галлия очень хрупкий, то производительность таких изделий была очень низкой. Для испытания собранных модулей не было тестового оборудования, и компания Cray Computer Corporation вынуждена была приобретать дорогое оборудование по специальному заказу. А это в свою очередь влияло на дальнейшую стоимости компьютера (свыше 30 миллионов долларов).


Процессорный модуль Cray 3

Cray 3 поддерживал установку до 16 процессоров. Его производительность должна была стать самой высокой в мире. Но он, к сожалению, работает нестабильно. И Национальный центр атмосферных исследований, будучи главным заказчиком на Cray 3, перестает выделять деньги на доработки.

В августа 1990 года Cray Computer Corporation все же заключают договор с Ливерморской национальной лабораторией на продажу и поставку первого компьютера до июня 1992 г. Вплоть до июня 1991 года сдачи модулей идут по плану, но к концу 1991 года становиться очевидно, что в назначенный срок сдать блок вычислений с плавающей запятой не возможно и контракт разрывается.

В итоге для компании наступает тяжёлое время. С окончанием холодной войны и сокращением финансовых расходов на оборону, число компаний способных купить компьютер за такую цену значительно уменьшилось. И компания принимает решение остановить разработку 16-процессорного Cray-3 и найти покупателя на 8-процессорный компьютер. В итоге единственный в мире прототип Cray 3 находится в NCAR (Национальном центре атмосферных исследований).
Спустя некоторое время компания Cray Computer Corporation обанкротилась, но Крэй не останавливается и продолжает воплощать свои новые идеи. В 1996 году появляется новая компания SRC Computers и продолжается работа над Сгау-4.

Планировалось, что у Сгау-4 будет 64 процессора, длительность такта — 1 нс (тактовая частота 1 ГГц) и максимальная производительность 128 GFLOPS. Работа над Сгау-4 продвигалась по плану, в перспективе намечались Сгау-5, и Сгау-6. Как всегда в планах Крэя оставалось создание самого быстрого компьютера в мире. Но 22 сентября 1996 года Сеймур Крей попадает в автомобильную аварию. Он получает очень тяжелые травмы шеи и головы. И 5 октября 1996 года Сеймур Роджер Крэй, в возрасте 71 год, умирает от полученных травм.



В честь Крэя в 1997 году была учреждена награда «Seymour Cray Computer Engineering Award », которая вручается ежегодно IEEE Computer Society. За период своей деятельности Сеймур Крэй создал уникальную линию компьютеров высшего класса сыгравших ключевую роль в истории развития суперкомпьютеров.

Источник: geektimes.ru/company/ua-hosting/blog/278760/