История суперкомпьютеров Cray

Самый быстрый суперкомпьютер на сегодняшний день, Fugaku от Fujitsu, имеет скорость 415 петафлопс (Pflops). Но поверите ли вы, что первый суперкомпьютер медленнее iPhone? CDC 6600, который считается первым суперкомпьютером, работал со скоростью 3 мегафлопса (Mflops) и был самым быстрым суперкомпьютером с 1964 по 1969 год. [2] Позже его обогнал его преемник, CDC 7600, разработанный тем же самым. человек, стоящий за CDC 6600, Сеймур Крей.

 

Анатомия Крея

Сеймур Крей был американским инженером и архитектором суперкомпьютеров, который большую часть своей жизни посвятил проектированию суперкомпьютеров и получил признание как человек, создавший индустрию суперкомпьютеров. Широко известный как «отец суперкомпьютеров», он сначала был служащим, а затем стал бизнесменом. Он получил диплом электротехники в Университете Миннесоты в 1949 году и получил степень магистра прикладной математики в том же учреждении в 1951 году.

 

От ERA к CDC

В 1950 году, еще не окончив степень магистра, Крей присоединился к Engineering Research Associate (ERA), новой местной компании в Сент-Поле, штат Миннесота. Его опыт в цифровых компьютерных технологиях привел его к его самому первому проекту, ERA 1103, широко известному как UNIVAC 1103, который затем стал первым научным компьютером. Когда ERA была приобретена Remington Rand и слита с ее отделом UNIVAC, многие из ее основателей ушли, чтобы сформировать Control Data Corporation (CDC). В 1958 году Крей покинул ERA и присоединился к своим коллегам из CDC.

Находясь в CDC, Крей организовал лабораторию в своем собственном доме в Чиппева-Фоллс, штат Висконсин, где он сконструировал первый суперкомпьютер, CDC 6600. Он был выпущен в 1964 году и доминировал на рынке в течение пяти лет, продав 200 единиц по цене. 9 миллионов долларов каждый. В 1968 году, благодаря бесчисленным техническим инновациям, Cray завершил разработку CDC 7600. CDC 7600 значительно быстрее, чем CDC 6600, может обрабатывать данные со скоростью 36,4 Mflops. CDC снова доминировала в индустрии суперкомпьютеров с выпуском CDC 7600. Успех первых двух серий суперкомпьютеров CDC побудил Cray к работе над своей третьей серией, CDC 8600. Однако он застопорился, когда CDC столкнулась с некоторыми финансовыми трудностями и уделил первоочередное внимание другому суперкомпьютерному проекту, STAR 100. Это не подходило для Cray, и поэтому он решил покинуть CDC, чтобы основать свою собственную компанию.

 

Запуск

В том же году, когда он покинул CDC, Крей основал свою собственную компанию Cray Research Inc (CRI). С некоторыми сомнениями и все еще не зная о своей репутации, он обратился к Уолл-стрит за стартовым капиталом. К его удивлению, инвесторы выстроились в очередь, чтобы поддержать его, и он с удобством приобрел средства, необходимые для создания компании, которая десятилетиями поставляла самые быстрые суперкомпьютеры в мире.

Через два года после его ухода из CDC они выпустили STAR-100, который был в три раза быстрее, чем CDC 7600, и был одним из первых компьютеров, использующих векторную обработку, где регистры и память расположены так, чтобы ускорить обработку одной операции на большой набор данных. [7] Однако плохая реализация концепции привела к ее плохой работе и, в конечном итоге, к ее провалу. Обладая знаниями и опытом в области электроники и цифровых компьютерных технологий, Крей использовал другой подход к векторной обработке и заменил транзисторы интегральными схемами. Благодаря этому и другим усовершенствованиям в конструкции Cray преодолел ограничения своих конкурентов, и в 1976 году CRI выпустила свой первый векторный суперкомпьютер Cray-1. Обеспечивая тактовую частоту процессора 80 МГц и скорость 160 Мфлопс, Cray-1 превосходил по скорости любой другой компьютер того времени. Первая система была приобретена Лос-Аламосской национальной лабораторией после победы в тендере на сумму 8,8 миллиона долларов. В последующие годы Cray-1 был продан более 80 систем и стал одним из самых успешных суперкомпьютеров в истории. Успех в конечном итоге сделал Крея знаменитостью.

После успеха Cray-1 команда Cray Research во главе с главным дизайнером Стивом Ченом разработала Cray X-MP. Это был первый суперкомпьютер Cray Research, в котором использовалось несколько процессоров. Cray X-MP имеет тактовую частоту процессора 105 МГц и скорость 800 Мфлопс. С 1983 по 1985 год он стал самым быстрым суперкомпьютером в мире.

Тем временем Сеймур Крей начал работать над Cray-2 и с тактовой частотой процессора 244 МГц и производительностью системы 1,9 гигафлопс (Гфлопс) занял место Cray X-MP как самый быстрый суперкомпьютер CRI в 1985 году. Российская M13, работающая со скоростью 2,4 Гфлопс, первая преодолела барьер гигафлопс.

В 1988 году Cray Research представила преемника Cray X-MP, Cray Y-MP. Еще одна многопроцессорная машина и улучшение Cray X-MP, она может обрабатывать до 8 процессоров с максимальной скоростью 2,667 Гфлопс. Кроме того, у него более высокая пропускная способность памяти, чем у Cray X-MP. Три года спустя компания Cray Research начала выпуск серии Cray C90, еще одного многопроцессорного суперкомпьютера, который имеет вдвое большую емкость и скорость, чем Cray Y-MP.

 

Спин-офф

Пока Cray Y-MP разрабатывался, Сеймур Крей одновременно разрабатывал Cray-3. Стремясь достичь в 12 раз большей скорости, чем Cray 2, он исследовал использование арсенида галлия в качестве полупроводников для новой машины. Поскольку Cray Y-MP идет полным ходом, и поскольку продажи Cray 2 были ниже, чем Cray X-MP, компания решила приостановить разработку. Неустрашимый Крей покинул CRI и в 1988 году основал другую компанию, Cray Computer Corporation (CCC), в Колорадо-Спрингс, штат Колорадо, и продолжил работу над проектом Cray-3. Поскольку он был более амбициозным, чем Cray-2, и требовались различные эксперименты, он оказался дороже, чем любой из его предшественников. Когда на рынке появилось множество суперкомпьютеров, у Cray-3 не было стартового заказчика, когда он был завершен в 1993 году. Его первая и единственная модель была отправлена ​​в Национальный центр атмосферных исследований (NRAC) для демонстрации. В связи с отсутствием других перспектив продажи Cray-3, CCC объявила о банкротстве в 1995 году.

 

Компьютеры SRC и смерть Сеймура Крея

Крей использовал то, что осталось от CCC, для установки SRC Computers в 1995 году. Обладая непоколебимой страстью к суперкомпьютерам, Крей продолжил работу над Cray-4, но ее работа была прервана, когда он умер от травм, полученных в результате автомобильной аварии в 1996 году. смерть, Cray-4 так и не был завершен.

CRI продолжала выпускать свою серию компьютеров C90 вплоть до 1996 года, когда она была приобретена Silicon Graphics, которая объединилась с Tera Computer Company в 2000 году. В том же году Tera переименовала себя в Cray, Inc.

 

Наследие суперкомпьютеров Cray

Суперкомпьютеры играют важную роль в области вычислительной науки, от прогнозирования погоды, фармацевтики до ядерных исследований и многих других. Чтобы удовлетворить современный спрос на более быструю обработку данных и возглавить гонку в области суперкомпьютеров, производители постоянно ищут инновации. На протяжении десятилетий блестящие достижения Сеймура Крея в области суперкомпьютеров позволили создать серию суперкомпьютеров, которые стали столпами сегодняшних гигантов. Его работы, возможно, больше не используются сегодня, но он, несомненно, создал наследие в мире суперкомпьютеров.