Открыть главное меню
Cray-2 в NASA
Внутри Cray-2

Cray-2 — векторный суперкомпьютер, выпускавшийся компанией Cray Research с 1985 года. Он был самым производительным компьютером своего времени, обогнав по производительности другой суперкомпьютер, Cray X-MP. Пиковая производительность Cray-2 составляла 1,9 Гфлопс. Только в 1990 году этот рекорд был побит суперкомпьютером ETA-10G.

История созданияПравить

Сеймур Крэй приступил к созданию нового суперкомпьютера — Cray-2 — ещё до окончания доводки предыдущей модели — Cray-1, то есть примерно в 1976 году. В начальном варианте Cray-2 представлял собой машину с четырьмя векторными процессорами с временем на такт 4 нс, то есть в три раза меньше, чем у Cray-1 (12,5 нс). До 1978 года Cray-2 находился только в проектах, так как Крэй и его команда были заняты сборкой серийных Cray-1 и их улучшениями по требованиям заказчиков. В начале 1978 года Крэй решил, что Cray-2 будет содержать не 4 векторных процессора, а 64 скалярных процессора. Это был радикальный отход от успешного направления векторных процессоров к малоизведанной технологии массово-параллельных вычислений. Для такого необычного компьютера требовался особый распараллеливающий компилятор, работой над которым занялся Стив Нельсон (Steve Nelson). После нескольких месяцев работ Крэй нанес визит в Ливерморскую национальную лабораторию, где представил новую будущую машину тамошним программистам. Оказалось, что 64-процессорная машина не востребована, и Крэю пришлось свернуть работы над опередившей своё время технологией и снова вернуться к исходной схеме.

Для повышения тактовой частоты расстояние между элементами компьютера пришлось уменьшать. Если самый длинный провод в Cray-1 был не длиннее 6 футов, в Cray-2 длину проводов сократили до 16 дюймов. Более плотная упаковка означала большие трудности с отводом тепла. Попытка использовать подход Cray-1 не принесла успеха. Расстояние между панелями было настолько мало, что между ними невозможно было разместить медные пластинки теплоотводов для охлаждения. Проект Cray-2 стал походить на провальный проект CDC 8600, из-за чего Крэй пошёл на смелый шаг. Он предложил организовать лабораторию в городе Боулдер (шт. Колорадо), которая бы занялась созданием интегральных схем. В Cray-1 и изначально в Cray-2 использовались простейшие микросхемы малой степени интеграции всего с двумя логическими вентилями на эммитерно-связанной логике биполярных транзисторов. Лаборатория в Боулдере должна была спроектировать и создать сверхбольшие интегральные микросхемы для Cray-2, которые бы позволили упаковать большой объём логики в малые размеры машины. Город Боулдер был выбран не случайно, так как там находилась штаб-квартира Национального Центра Атмосферных исследований США[en] — первого покупателя Cray-1 и потенциального покупателя Cray-2. Лаборатория, которую назвали «Cray Labs», была призвана разместить на одном или нескольких чипах весь компьютер Cray-1, для чего работники лаборатории разобрали один экземпляр Cray-1 по винтикам, чтобы понять, как он работает. В то же время работы над Cray-2 в Cray Research были заморожены, а инженеры команды были переведены на другие направления.

В 1981 году Сеймур Крэй внес радикальное предложение по конструкции Cray-2. Он предложил поместить весь компьютер в инертную жидкость под названием Fluorinert (англ.) компании 3M, которая использовалась в то время в медицине при операциях на сердце. Жидкость должна была циркулировать вокруг компьютера и внутри него и отводить тепло более эффективно, чем воздух. Этот прорыв сделал ненужными работы лаборатории в Боулдере над специальными СБИС, и в 1982 году она была закрыта. В 1980 году Крэй ушёл с поста главы компании Cray Research и стал работать в компании как независимый подрядчик. Это позволило ему больше времени уделять Cray-2, работы над которым длились уже 4 года.

Cray-2 был представлен публике в 1985 году. Показав на тестах пиковую производительность 1,9 Гфлопс, он стал самым быстрым в мире суперкомпьютером, сместив с пьедестала Cray X-MP, выпущенный в 1983 году. Этот титул Cray-2 удерживал до 1990 года, когда компания ETA (подразделение компании CDC) выпустила суперкомпьютер ETA-10G.

ХарактеристикиПравить

СтоимостьПравить

В 1985 году стоимость Cray-2 составляла 17,6 миллиона долларов США[1].

ИспользованиеПравить

Летом 1985 года первый экземпляр был поставлен в Ливерморскую национальную лабораторию, где уже давно работал прототип Cray-2. Изначально Cray-2 разрабатывался для Министерства обороны и Министерства энергетики США. Предполагалось использовать его для исследований в области ядерных вооружений и океанографии. Однако Cray-2 применялся и в мирных целях, например, в NASA (2-й серийный номер был поставлен в Исследовательский центр Эймса в сентябре 1985 года[2]), университетах и корпорациях по всему миру.

Одновременно с разработками Cray-2 в Cray Research создавалась машина Cray X-MP, а на рынке суперкомпьютеров появились японские аналоги Cray-1 от компаний NEC, Fujitsu и Hitachi. Для того, чтобы сделать Cray-2 более привлекательным для покупателя, была значительно переработана его система памяти, как в плане её объёма, так и в плане скорости её работы. Когда машина была наконец представлена на рынке, она уже настолько отстала от современности, что все её преимущества в производительности проявлялись большей частью за счёт этой быстрой и большой памяти. Покупка Cray-2 имела смысл только для тех организаций, где требовалась быстрая обработка больших объёмов данных. Благодаря свойствам памяти Cray-2 компьютерное моделирование смогло перейти от двухмерных моделей и приближённых трехмерных к точным трехмерным моделям.

В 1987 году Cray-2, принадлежавший Великобританской Комиссии по атомной энергии, был использован для исследования распространения пожара на лондонской станции Кингс-Кросс[3].

19 февраля 1992 года с помощью суперкомпьютера Cray-2 математиками David Slowinski и Paule Gauge было найдено самое большое на тот момент простое число M756839. На его поиск было потрачено 10 000 часов и ещё 19 часов машинного времени понадобилось для доказательства, что число является простым[4][5].

Дальнейшее развитиеПравить

В 1990 году специально для Ливерморской национальной лаборатории был построен в единственном экземпляре 8-процессорный Cray-2 стоимостью 19 миллионов долларов[6]. К тому времени Сеймур Крэй отделился от Cray Research и создал новую компанию Cray Computer Corp. для работы над новым компьютером Cray-3 и поддержке Cray-2 (Cray Research сконцентрировалась на развитии линейки Cray X/Y-MP и новой разработке — Cray C90). Ливерморская лаборатория выступила первым заказчиком ещё не существовавшего Cray-3, и, чтобы удовлетворить ожидания заказчика, Cray Computer Corp. построила эту 8-процессорную модель.

На смену Cray-2 должен был прийти Cray-3, однако из-за проблем, возникших при разработке, был построен только один экземпляр Cray-3. Некоторые идеи из Cray-2 были развиты в компьютере Cray X1.

Фотографии Cray-2Править

См. такжеПравить

  • Cray Inc. — компания-наследница компаний Сеймура Крэя и продолжатель его разработок

ПримечанияПравить

  1. John C. Dvorak. Cray Fever, Apple Takeover (англ.) // InfoWorld (англ.) : magazine. — 1985. — 15 July. — P. 64.
  2. Supercomputer competition (англ.) // Popular Science : magazine. — 1985. — August. — P. 57.
  3. Supercomputer aids King's Cross inquiry (англ.) // New Scientist : magazine. — 1988. — 16 June. — P. 35.
  4. Shahriar Shahriari. 3.2. Formulas for Primes // Approximately Calculus. — 2006. — P. 39. — 292 p. — ISBN 0821837508. — ISBN 978-0821837504.
  5. Adrian Powell. The finding of the 32nd Mersenne prime (англ.). The Prime Pages. The University of Tennessee at Martin (February 2006). Дата обращения 20 февраля 2018.
  6. James Daly. Unique Cray-2 adopted into Livermore family (англ.) // Computerworld : magazine. — 1990. — 30 April. — P. 35.

ЛитератураПравить

СсылкиПравить