Počítačová história

História superpočítačov Cray

História superpočítačov Cray
Dnešný najrýchlejší superpočítač Fugaku od spoločnosti Fujitsu má rýchlosť 415 petaflops (Pflops).[1] Verili by ste však, že prvý superpočítač je pomalší ako iPhone? CDC 6600, považovaný za prvý superpočítač, bežal rýchlosťou 3 megaflopy (Mflops) a bol najrýchlejším superpočítačom v rokoch 1964 až 1969. [2] Neskôr ho predbehol jeho nástupca, CDC 7600, navrhnutý tým istým mužom, ktorý stál za CDC 6600, Seymour Cray.

Crayova anatómia

Seymour Cray bol americký inžinier a architekt superpočítača, ktorý väčšinu svojho života strávil navrhovaním superpočítačov a je považovaný za muža, ktorý vytvoril odvetvie superpočítačov. Všeobecne uznávaný ako „otec superpočítača“ [3], predtým, ako sa stal podnikateľom, bol najskôr zamestnancom. Bol absolventom elektrotechniky na univerzite v Minnesote v roku 1949 a v tej istej inštitúcii ukončil magisterský titul z aplikovanej matematiky v roku 1951.

Od ERA po CDC

V roku 1950, keď ešte dokončil magisterský titul, sa Cray pripojil k Engineering Research Associate (ERA), novej miestnej spoločnosti v Saint Paul, Minnesota. Jeho skúsenosti s digitálnou počítačovou technológiou ho priviedli k jeho úplne prvému projektu ERA 1103, ktorý je všeobecne známy ako UNIVAC 1103 a ktorý sa stal prvým vedeckým počítačom.[4] Keď spoločnosť ERA kúpila spoločnosť Remington Rand a bola zlúčená s jej oddelením UNIVAC, veľa jej zakladateľov odišlo založiť Control Data Corporation (CDC). V roku 1958 Cray opustil ERA a pridal sa k svojim kolegom v CDC.

Počas pôsobenia v CDC si Cray zriadil laboratórium vo svojom dome v Chippewa Falls vo Wisconsine, kde navrhol prvý superpočítač CDC 6600. Bolo vydané v roku 1964 a na trhu dominovalo päť rokov. Predalo sa po 200 kusov, každá po 9 miliónov dolárov.[5] V roku 1968 Cray s nespočetnými technickými inováciami dokončil dizajn CDC 7600. Disk CDC 7600, ktorý je podstatne rýchlejší ako CDC 6600, dokáže spracovávať údaje pri 36.4 Mflops.[6] Spoločnosť CDC vydaním CDC 7600 opäť dominovala odvetviu superpočítačov. Úspech prvých dvoch sérií superpočítačov CDC podnietil spoločnosť Cray k práci na jej tretej sérii, CDC 8600. To sa však zastavilo, keď sa CDC dostala do finančných ťažkostí a uprednostnila ďalší projekt superpočítača STAR 100. Pre Craya to nebolo uskutočniteľné dojednanie, a preto sa rozhodol odísť z CDC, aby založil svoju vlastnú spoločnosť.

Smelo sa rozbieha

V tom istom roku, keď opustil CDC, založil Cray svoju vlastnú spoločnosť Cray Research Inc (CRI). S určitými pochybnosťami a stále si neuvedomujúc svoju reputáciu, sa obrátil na Wall Street so žiadosťou o počiatočný kapitál. Na jeho prekvapenie sa investori postavili do zálohy a on pohodlne získal prostriedky, ktoré potreboval na založenie spoločnosti, ktorá poskytovala najrýchlejšie superpočítače sveta po celé desaťročia.

Dva roky po jeho odchode z CDC vydali STAR-100, ktorý bol trikrát rýchlejší ako CDC 7600 a jeden z prvých strojov využívajúcich vektorové spracovanie, kde sú registre a pamäte usporiadané tak, aby urýchlili spracovanie jednej operácie na veľký súbor údajov.[7] Zlá implementácia koncepcie však viedla k jej zlému výkonu a nakoniec k jej zlyhaniu. Vďaka svojim znalostiam a odborným znalostiam v oblasti elektroniky a digitálnej počítačovej technológie použil Cray iný prístup pri spracovaní vektorov a nahradil tranzistory integrovanými obvodmi. Týmto a ďalšími vylepšeniami v dizajne Cray prekonal obmedzenia svojich konkurentov a v roku 1976 spoločnosť CRI uviedla na trh prvý vektorový superpočítač Cray-1. Vďaka rýchlosti procesora 80 MHz a rýchlosti 160 Mflops Cray-1 prekonal rýchlosť vtedajšieho iného počítača. Prvý systém získal Národné laboratórium Los Alamos po výhre v cene 8 dolárov.8 miliónov. Cray-1, ktorý v nasledujúcich rokoch predá viac ako 80 systémov, je jedným z najúspešnejších superpočítačov v histórii. Úspech nakoniec urobil z Cray celebrity.

Po úspechu Cray-1 vyvinul tím Cray Research pod vedením hlavného dizajnéra Steva Chena Cray X-MP. Bol to prvý superpočítač od spoločnosti Cray Research, ktorý používal viac procesorov. Cray X-MP má rýchlosť procesora 105 MHz a rýchlosť 800 Mflops. V rokoch 1983-1985 sa stal najrýchlejším superpočítačom na svete.

Seymour Cray medzitým začal pracovať na Cray-2 a s rýchlosťou procesora 244MHz a 1.Výkon systému 9 gigaflopov (Gflops) prevzal v roku 1985 miesto Cray X-MP ako najrýchlejší superpočítač CRI. To však nestačilo na ruskú M13, ktorá beží rýchlosťou 2.4 Gflops a prvý, ktorý prelomil bariéru gigaflopu.[8]

V roku 1988 spoločnosť Cray Research predstavila nástupcu Cray X-MP, Cray Y-MP. Ďalším viacprocesorovým strojom a vylepšením Cray X-MP dokáže spracovať až 8 procesorov s maximálnou rýchlosťou 2.667 Gflops. Okrem toho má väčšiu šírku pásma pamäte ako Cray X-MP.[9]

O tri roky neskôr spoločnosť Cray Research uviedla na trh sériu Cray C90, ďalší multiprocesorový superpočítač, ktorý má dvojnásobnú kapacitu a rýchlosť ako Cray Y-MP.

Spin-Off

Počas vývoja Cray Y-MP vyvíjal Seymour Cray súčasne Cray-3. S cieľom dosiahnuť 12-násobnú rýchlosť ako Cray 2 skúmal použitie arzenidu gália ako polovodičov pre nový stroj. Prebieha výroba Cray Y-MP a pretože tržby Cray 2 boli nižšie ako Cray X-MP, spoločnosť sa rozhodla pozastaviť svoj vývoj. Neohrozený Cray opustil CRI a v roku 1988 založil v Colorado Springs v Colorade ďalšiu spoločnosť, Cray Computer Corporation (CCC), a pokračoval v práci na projekte Cray-3. Pretože to bolo ambicióznejšie ako Cray-2 a boli potrebné rôzne experimenty, ukázalo sa to byť nákladnejšie ako ktorýkoľvek z jeho predchodcov. S počtom superpočítačov, ktoré sa na trhu objavujú, nemal Cray-3 po dokončení v roku 1993 žiadneho spúšťacieho zákazníka. Jeho prvý a jediný model bol namiesto toho odoslaný na demonštráciu do Národného centra pre výskum atmosféry (NRAC). [10] Keďže spoločnosť Cray-3 nemala ďalšie vyhliadky na predaj, podala CCC v roku 1995 bankrot.

Počítače SRC a smrť Seymoura Craya

Cray použil to, čo zostalo z CCC, na výrobu počítačov SRC v roku 1995. So svojou neochvejnou vášňou pre superpočítanie Cray pokračoval v práci na Cray-4, ale prerušilo sa to, keď v roku 1996 zomrel na následky zranenia pri autonehode. Po jeho smrti nebol Cray-4 nikdy dokončený.

Spoločnosť CRI pokračovala vo vydávaní svojich počítačových sérií C90 až do roku 1996, keď ju získala spoločnosť Silicon Graphics, ktorá sa v roku 2000 spojila s firmou Tera Computer Company. V tom istom roku sa Tera premenovala na Cray, Inc.

Dedičstvo Cray superpočítačov

Superpočítače hrajú dôležitú úlohu v oblasti výpočtovej techniky, od predpovedí počasia, farmaceutických výrobkov a jadrových štúdií, aby sme vymenovali aspoň niektoré. Výrobcovia neustále hľadajú inovácie, aby uspokojili dnešný dopyt po rýchlejšom spracovaní údajov a boli špičkou v superpočítačoch. Po celé desaťročia brilantnosť spoločnosti Seymour Cray v superpočítači priniesla sériu superpočítačov, ktoré sa stali piliermi dnešných gigantov. Jeho diela sa dnes už možno nepoužívajú, nepochybne si však vytvoril dedičstvo vo svete superpočítačov.

Zdroje:

  1. Jevgenij Sverdlik, 22. júna 2020, „Desať najrýchlejších superpočítačov na svete - v obrazoch“ https: // www.datacenterknowledge.sk / superpočítače / svet-s-10-najrýchlejších-superpočítačov-obrázky / galéria?slide = 1 Prístupné 5. októbra 2020
  2. Wikipedia. „CDC 6600“, N.d., https: // en.wikipedia.org / wiki / CDC_6600 Získané 5. októbra 2020
  3. Wikipedia. „Seymour Cray“ N.d., https: // en.wikipedia.org / wiki / Seymour_Cray Získané 5. októbra 2020
  4. „Superpočítač Cray“, N.d., https: // história-počítač.com / ModernComputer / Electronic / Cray.html Prístupné 5. októbra 2020
  5. Wikipedia. „História superpočítačov“, N.d., https: // en.wikipedia.org / wiki / History_of_supercomputing Získané 5. októbra 2020
  6. Wikipedia. „CDC 7600“ N.d., https: // en.wikipedia.org / wiki / CDC_7600 Získané 5. októbra 2020
  7. Wikipedia. „Cray 1“ N.d., https: // en.wikipedia.org / wiki / Cray-1 Získané 5. októbra 2020
  8. Umenie a kultúra Google. „Superpočítač Cray 2“ N.d., https: // artandculture.google.com / asset / the-cray-2-supercomputer-seymour-cray / NQE7aCDl2Zb0dA sprístupnené 5. októbra 2020
  9. „The Cray Y-MP“. 14. novembra 1995, http: // www.netlib.org / benchmark / top500 / reports / report94 / Architec / node9.html Prístupné 5. októbra 2020
  10. Wikipedia. „Cray 3“ N.d., https: // en.wikipedia.org / wiki / Cray-3 Získané 5. októbra 2020
Hry Užitočné nástroje pre hráčov systému Linux
Užitočné nástroje pre hráčov systému Linux
Ak radi hráte hry v systéme Linux, je pravdepodobné, že ste na vylepšenie herného zážitku použili aplikácie a pomôcky ako Wine, Lutris a OBS Studio. O...
Hry HD remasterované hry pre Linux, ktoré nikdy predtým nemali vydanie Linuxu
HD remasterované hry pre Linux, ktoré nikdy predtým nemali vydanie Linuxu
Mnoho vývojárov a vydavateľov hier prichádza s remastrom starých hier v rozlíšení HD, aby predĺžili životnosť franšízy. Prosím fanúšikov, ktorí požadu...
Hry Ako používať AutoKey na automatizáciu hier pre Linux
Ako používať AutoKey na automatizáciu hier pre Linux
AutoKey je obslužný program na automatizáciu stolných počítačov pre systémy Linux a X11, programovaný v programoch Python 3, GTK a Qt. Pomocou jeho fu...