Historia superkomputerów Cray

Dzisiejszy najszybszy superkomputer, Fugaku autorstwa Fujitsu, ma prędkość 415 PEAFLOPS (PFLOPS).[1], ale czy wierzysz, że pierwszy superkomputer jest wolniejszy niż iPhone? CDC 6600, uważany za pierwszy superkomputer, działał z prędkością 3 megaflopów (MFLOPS) i był najszybszym superkomputerem w latach 1964–1969. [2] Później został wyprzedzony przez jego następcę, CDC 7600, zaprojektowany przez tego samego człowieka za CDC 6600, Seymour Cray.

Anatomia Craya

Seymour Cray był amerykańskim inżynierem i architektem superkomputerowym, który spędził większość swojego życia na projektowaniu superkomputerów i został uznany za człowieka, który stworzył przemysł superkomputerowy. Powszechnie uznawany za „ojciec superkomputerów” [3], był najpierw pracownikiem, zanim został biznesmenem. Był absolwentem inżynierii elektrycznej na University of Minnesota w 1949 roku i ukończył tytuł magistra matematyki stosowanej w tej samej instytucji w 1951 r.

Od ERA do CDC

W 1950 r., Wciąż kończąc studia magisterskie, Cray dołączył do Engineering Research Associate (ERA), nowej lokalnej firmy w Saint Paul w stanie Minnesota. Jego wiedza na temat technologii komputerowych cyfrowych doprowadziła go do pierwszego projektu, ERA 1103, powszechnie znanego jako Univac 1103, który następnie stał się pierwszym komputerem naukowym.[4] Kiedy ERA została zakupiona przez Remington Rand i została połączona z działem Univac, wielu jego założycieli pozostało do formowania Control Data Corporation (CDC). W 1958 roku Cray opuścił ERA i dołączył do swoich kolegów w CDC.

Podczas pobytu na CDC Cray założył laboratorium we własnym domu w Chippewa Falls, Wisconsin, gdzie zaprojektował to, co stało się pierwszym superkomputerem, CDC 6600. Został wydany w 1964 roku i zdominował rynek przez pięć lat, sprzedając 200 jednostek po 9 milionów dolarów za sztukę.[5] W 1968 r., W przypadku niezliczonych innowacji technicznych, Cray zakończył projekt CDC 7600. Znacznie szybciej niż CDC 6600, CDC 7600 może przetwarzać dane o 36.4 MFLOPS.[6] CDC po raz kolejny zdominował przemysł superkomputerów z wydaniem CDC 7600. Sukces pierwszych dwóch serii superkomputerów CDC zachęcił Cray do pracy nad trzecią serią, CDC 8600. Zostało jednak utknięte w momencie, gdy CDC zajął pewne trudności finansowe i priorytetowo traktował kolejny projekt superkomputer, Star 100. To nie było wykonalne porozumienie dla Craya, więc postanowił opuścić CDC, aby postawić własną firmę.

Odważnie uruchamianie

W tym samym roku, w którym opuścił CDC, Cray założył własną firmę, Cray Research Inc (CRI). Z pewnymi wątpliwościami i wciąż nieświadoma swojej reputacji, zbliżył się do Wall Street o kapitał nasion. Ku jego zaskoczeniu inwestorzy ustawili się w kolejce, aby go poprzeć, a on wygodnie nabył fundusze, których potrzebował, aby złożyć firmę, która zapewniała najszybszym na świecie superkomputerom przez dziesięciolecia.

Dwa lata po odejściu z CDC wydali Star-100, który był trzy razy szybszy niż CDC 7600 i jedna z pierwszych maszyn do zastosowania przetwarzania wektorów, w których rejestry i wspomnienia są ułożone w celu przyspieszenia przetwarzania pojedynczej operacji duży zestaw danych.[7] Jednak złe wdrożenie tej koncepcji doprowadziło do jej słabej wydajności, a ostatecznie niepowodzenia. Dzięki swojej wiedzy i wiedzy specjalistycznej w zakresie elektroniki i cyfrowej technologii komputerowej, Cray zastosował inne podejście do przetwarzania wektorów i zastąpiła tranzystory zintegrowanymi obwodami. Dzięki tym i innym ulepszeniom w projekcie Cray pokonał ograniczenia swoich konkurentów, aw 1976 r. CRI wydało swój pierwszy wektorowy superkomputer, Cray-1. Dostarczając prędkość procesora 80 MHz i z prędkością 160 MFLOPS, Cray-1 przekroczyła prędkość dowolnego innego komputera w tym czasie. Pierwszy system został przejęty przez Los Alamos National Laboratory po wygraniu oferty w wysokości 8 USD.8 milionów. Sprzedając ponad 80 systemów w kolejnych latach, Cray-1 jest jednym z najbardziej udanych superkomputerów w historii. Sukces ostatecznie sprawił, że Cray stał się celebrytą.

Po sukcesie Cray-1, zespół Cray Research, kierowany przez głównego projektanta Steve'a Chena, opracował Cray X-MP. Był to pierwszy superkomputer według badań Cray, który wykorzystał wiele procesorów. Cray X-MP ma prędkość procesora 105 MHz i prędkość 800 MFLOPS. Stał się najszybszym na świecie superkomputerem w latach 1983–1985.

W międzyczasie Seymour Cray zaczął pracować nad Cray-2 i z prędkością procesora 244 MHz i 1.9 wydajność systemu Gigaflops (GFLOPS), przejęła miejsce Cray X-MP jako najszybszy superkomputer CRI w 1985 roku. Nie było to jednak rosyjskie M13, który działa z prędkością 2.4 GFLOPS i pierwszy, który złamał barierę gigaflop.[8]

W 1988 roku Cray Research zaprezentował następcę Cray X-MP, Cray Y-MP. Kolejna maszyna wieloprocesorowa i poprawa Cray X-MP, może obsłużyć do 8 procesorów z maksymalną prędkością 2.667 GFLOPS. Ponadto ma wyższą przepustowość pamięci niż Cray X-MP.[9]

Trzy lata później opublikowane Cray Research rozpoczęły wydawanie serii Cray C90, kolejny wieloprocesor superkomputer, który ma podwójną pojemność i szybkość Cray Y-MP.

Spin-off

Podczas opracowywania Cray Y-MP Seymour Cray jednocześnie rozwijał Cray-3. Dążąc do osiągnięcia 12 -krotnej prędkości Cray 2, badał za pomocą arsendu galu jako półprzewodników dla nowej maszyny. Dzięki Cray Y-MP, a ponieważ sprzedaż Cray 2 była niższa niż Cray X-MP, firma postanowiła wstrzymać swój rozwój. Niezrażona, Cray opuściła CRI i utworzyła inną firmę, Cray Computer Corporation (CCC), w Colorado Springs w Kolorado, w 1988 roku i kontynuowała pracę nad projektem Cray-3. Ponieważ było to bardziej ambitne niż Cray-2 i konieczne były różne eksperymenty, okazało się droższe niż którykolwiek z jego poprzedników. Z licznymi superkomputerami pojawiających się na rynku, Cray-3 nie miała klienta uruchamiania, gdy został ukończony w 1993 roku. Jego pierwszy i jedyny model został wysłany do National Center for Atmospheric Research (NRAC) w celu demonstracji. [10] Bez innej perspektywy sprzedaży Cray-3, CCC złożyło wniosek o bankructwo w 1995 r.

Komputery SRC i śmierć Seymour Cray

Cray wykorzystał to, co pozostało z CCC, aby umieścić komputery SRC w 1995 roku. Dzięki swojej niezachwianej pasji do superkomputerów Cray pracował nad Cray-4, ale został przerwany, gdy zmarł z powodu obrażeń odradzających wypadek samochodowy w 1996 roku. Po jego śmierci Cray-4 nigdy nie został ukończony.

CRI wydało swoją serię komputerów C90 do 1996 roku, kiedy został nabyty przez Silicon Graphics, która połączyła się z Tera Computer Company w 2000 roku. W tym samym roku Tera przemianowała się na Cray, Inc.

Dziedzictwo superkomputerów Cray

Superkomputery odgrywają ważną rolę w dziedzinie nauki obliczeniowej, od prognozowania pogody, farmaceutyków i badań nuklearnych, po wymienienie kilku. Aby zaspokoić dzisiejsze zapotrzebowanie na szybsze przetwarzanie danych i prowadzić wyścig w superkomputerach, producenci stale dążyli do innowacji. Przez dziesięciolecia błyskotliwość Seymour Cray w superkomputerach wytwarzała serię superkomputerów, które stały się filarami dzisiejszych gigantów. Jego prace mogą już nie być używane, ale niewątpliwie zbudował dziedzictwo w świecie superkomputerów.

Źródła:

1. Jevgeniy Sverdlik, 22 czerwca 2020 r., „10 najszybszych superkomputerów na świecie - w zdjęciach” https: // www.DataCenterknowledge.com/superkomputery/World-S-10-Fastest-SuperComputers-Pictures/Gallery?slajd = 1 dostęp 05 października 2020
2. Wikipedia. „CDC 6600”, n.D., https: // en.Wikipedia.Org/Wiki/Cdc_6600 Dostęp 05 października 2020
3. Wikipedia. „Seymour Cray” n.D., https: // en.Wikipedia.Org/Wiki/Seymour_Cray Dostęp 05 października 2020
4. „Cray Superkomputer”, n.D., https: // komputer historii.com/ModernComputer/Electronic/Cray.HTML Dostęp 05 października 2020
5. Wikipedia. „Historia superkomputerowania”, n.D., https: // en.Wikipedia.Org/Wiki/History_Of_SuperComputing Dostęp 05 października 2020
6. Wikipedia. „CDC 7600” n.D., https: // en.Wikipedia.Org/Wiki/Cdc_7600 Dostęp 05 października 2020
7. Wikipedia. „Cray 1” N.D., https: // en.Wikipedia.Org/Wiki/Cray-1 Dostęp 05 października 2020
8. Google Arts and Culture. „The Cray 2 Superkomputer” n.D., https: // artsandculture.Google.COM/Asset/The-Cray-2-SuperComputer-Seymour-Cray/NQE7ACDL2ZB0DA Dostęp 05 października 2020
9. „Cray Y-MP”. 14 listopada 1995, http: // www.Netlib.org/benchmark/top500/raporty/raport94/architec/node9.HTML Dostęp 05 października 2020
10. Wikipedia. „Cray 3” N.D., https: // en.Wikipedia.Org/Wiki/Cray-3 Dostęp 05 października 2020