ETA10 - ETA10

ETA10 в Музей истории компьютеров

В ETA10 это линия вектор суперкомпьютеры разработан, изготовлен и продан ETA Systems, дочернее подразделение Корпорация Control Data (CDC). ETA10 была анонсирована в 1986 году, а первые поставки были произведены в начале 1987 года. Система была эволюцией CDC Cyber ​​205, который может проследить свое происхождение до CDC STAR-100.

К 1990 году ETA Systems была повторно включена в CDC, и производство было прекращено, и многие пользователи, такие как Университет штата Флорида, в обмен на оборудование Cray.[1]

Историческое развитие

CDC имеет богатый опыт создания мощных мэйнфреймов с упором на клиентскую базу научных вычислений. Одним из самых известных компьютерных архитекторов, вышедших из CDC, был Сеймур Крей. В то время как он продолжал формировать свою собственную компанию, Cray Research, в CDC продолжалась работа по разработке высокопроизводительных мэйнфреймов (суперкомпьютеры ) - созданный другим известным архитектором Нилом Линкольном. Когда Cray конкурировал с CDC, высшему руководству стало очевидно, что необходимо сократить время разработки для компьютера следующего поколения - поэтому был рассмотрен новый подход для продолжения Cyber ​​205.

После отделения от CDC в сентябре 1983 года ETA поставила перед собой цель создать суперкомпьютер с временем цикла менее 10 нс. Для этого было внесено несколько нововведений. Среди них было использование жидкий азот для охлаждения CMOS на базе процессоров.

ETA10 успешно выполнил первоначальные цели компании (10GFLOPS ), с некоторыми моделями, достигающими времени цикла около 7 нс (143 МГц), что считалось быстрым по стандартам середины 1980-х годов. Они поставили семь версий с охлаждением жидким азотом и 27 версий меньшего размера с воздушным охлаждением. В CMOS схемы производили лишь небольшую часть тепла от предыдущих микросхем. Планируемое продолжение 1987 года должно было быть обозначено Cyber ​​250 или ETA30, как в 30 GFLOPS. В конечном итоге ETA была снова включена в CDC, прекратив деятельность 17 апреля 1989 года.

Операционные системы и приложения

Серия ETA10 могла работать либо с ETA EOS Операционная система, который широко критиковался за различные проблемы, или перенос, сделанный Lachman Associates, фирмой по персоналу программного обеспечения, UNIX Система V (Выпуск 3). В то время как EOS имела репутацию компании низкого качества, UNIX от ETA был лучше принят клиентами.

Использование ETA10 было довольно сложным и требовало загрузки всех программ через прилагаемый Аполлон Компьютер рабочие станции. Затем программа запускалась бы один раз, и для повторного запуска потребовалась бы повторная загрузка с Apollo. Сам ETA10 не имел графической консоли или локальная сеть интерфейс, и вся визуализация результирующих данных выполнялась отдельными рабочими станциями после их получения с Apollos. Программирование для серии ETA10 может быть выполнено в FORTRAN, C, или же язык ассемблера.

Критика

Несмотря на возможное принятие UNIX, одним из недостатков линейки ETA10 оставалось плохо разработанное системное программное обеспечение. Согласно одному описанию системы:

Без финансирования NSF центр фон Неймана мог быть обречен. «Я не думаю, что мы сможем функционировать без федеральной поддержки, - говорит Коэн. Даже если центр действительно работает на значительно сниженном уровне, его машины по-прежнему страдают от программных проблем. Экспертная группа NSF обнаружила, что у ETA10 происходил сбой программного обеспечения каждые 30 часов, и что его способность запускать программы более чем на одном из восьми процессоров одновременно была низкой. Хотя его оборудование по-прежнему считается самым современным, в целом пакет представляет собой «чрезвычайно незрелую компьютерную систему», - заключила группа.[2]

Поздняя доставка и проблемы с производством способствовали этой кончине, а также проблемы с управлением.[3]

Ошибочно полагать, что кончина ETA была основана исключительно на выборе или существовании операционной системы. В Фортран компилятор (ftn200) не изменился по сравнению с CDC205. Этот компилятор сохранил особенности производительности программирования, зависящие от производителя (известные как вызовы подпрограмм Q8 *) в эпоху, когда пользователи суперкомпьютеров осознавали необходимость переносимости исходного кода между архитектурами. Кроме того, оптимизация компилятора не успевала за существующей технологией, как показали японские производители суперкомпьютеров, а также новые производители мини-суперкомпьютеров и конкуренты из Cray Research.

В целом производители компьютерного оборудования до и до этого периода имели тенденцию быть слабыми в отношении программного обеспечения. Библиотеки и доступные коммерческие и некоммерческие приложения помогают создать базу установленных пользователей. CDC был относительно слаб в этой области, и некоторые из лучших операционных систем, которые CDC предоставляла клиентам, были производственными версиями ОС, написанными Лаборатории Лоуренса Ливермора.

По данным НАСА, оборудование было очень плохо спроектировано и не выдержало никаких приемочных испытаний на заводе. Исследовательский центр Эймса. Это одно событие считается среди инсайдеров CDC крушением ETA, которое свернулось в результате отказа НАСА (и в результате DOD эффекта домино и т. Д.).

Модели

ETA10-F и ETA10-G (тактовый цикл 7 нс) были самыми высокопроизводительными элементами линейки ETA10 и использовали охлаждение жидким азотом для сокращения времени цикла.

Позже были предложены менее дорогие версии с воздушным охлаждением, такие как двухпроцессорный ETA10-Q (такт 19 нс) и ETA10-P, который также назывался "Пайпер".

Любая из моделей ETA10 может быть построена как в однопроцессорной, так и в многопроцессорной конфигурации.

Спектакль

Между наиболее производительными моделями с охлаждением жидким азотом (ETA10-E, G, и Т. Д.) и более дешевые модели с воздушным охлаждением (ETA10-P, Q, и Т. Д.) линейка ETA10 охватывает диапазон производительности 27: 1. Пиковая производительность на топовых моделях достигла 10 GFLOPS.

В соответствии с LINPACK ориентир, ETA10 с одним процессором достиг 52MFLOPS на 100 ^ 2 LINPACK.

Описание

ETA10 был мультипроцессор система, поддерживающая до восьми процессоров. Каждый ЦП был похож на двухполосный Cyber ​​205. Одним из основных нововведений ETA10 было то, как был реализован ЦП: ЦП был сделан из 250 CMOS массив ворот интегральные схемы установлен на 44-слойном печатная плата (Печатная плата). Каждая вентильная матрица содержала 20000 ворота и был изготовлен с использованием 1,25-микрометр (мкм) технология, доступная из VHSIC программа в Honeywell. Напротив, основная коммерческая технология в то время находилась в диапазоне от 3 до 5 мкм.

Схема CMOS, которая обычно не использовалась в векторных процессорах суперкомпьютеров в то время, была выбрана из-за достижимой высокой плотности, которая снижает как внутрикристальную, так и внешнюю задержку. Задержки ЦП контролировались путем тщательной настройки каждой печатной платы, изготовленной в сочетании с технологией логики, и включали две ключевые технологии, известные как JTAG и БИСТ. Матрицы ворот были спроектированы с использованием комбинации разработанных внутри компании средств моделирования и размещения, и были одними из первых коммерческих автоматизация проектирования электроники инструменты (приложение для схематического захвата) из Наставник Графика. До использования схематического захвата в ETA дизайнеры использовали текстовые списки соединений для описания взаимосвязи логических схем.

Однако схема CMOS в то время была значительно медленнее, чем у биполярный схемотехника, особенно эмиттерная логика это широко использовалось в векторных процессорах суперкомпьютеров в то время. Чтобы компенсировать это, ЦП был погружен в -196,15 ° C. жидкий азот для охлаждения. Хотя такое охлаждение могло потенциально ускорить логику CMOS в четыре раза, на практике охлаждение жидким азотом дало примерно двукратное увеличение скорости по сравнению с системами с воздушным охлаждением. Однако, поскольку охлаждение жидким азотом дало лишь незначительные преимущества в производительности, ни одна из систем ETA10 не использовала такое охлаждение ни для локальной, ни для общей памяти. Особо следует отметить, что для того, чтобы этот тип охлаждения был эффективным, требовалась замкнутая система. ETA пришлось внедрить инновации, чтобы сделать это возможным, поскольку на рынке не было никаких коммерчески доступных решений. 44-слойная печатная плата также была инновационной, и ETA пришлось разработать новые процессы для ее производства.

Каждый процессор имел собственную локальную память на 4 миллиона слов, созданную из микросхем SRAM. Каждый ЦП также подключен к общей памяти объемом 256 миллионов слов, построенной из микросхем DRAM. В дополнение к этим воспоминаниям есть буфер связи используется для синхронизации ЦП и других протоколов, связанных с многопроцессорными процессорами. Ввод-вывод осуществлялся с помощью от одного до восемнадцати процессоров ввода-вывода, каждый из которых имел прямой путь к общей памяти. ETA10 использовал оптоволокно линии для связи между процессорами и устройствами ввода / вывода, новый подход к системному взаимодействию в 1980-х годах.

Установки

До того, как ETA Systems была повторно включена в CDC, было поставлено в общей сложности 25 систем. Среди получателей были:

К концу 1980-х оставшиеся системы ETA10 были переданы в дар старшим школам через Информатика конкуренция, SuperQuest:

Смотрите также

  • EOS, операционная система ETA Systems собственной разработки

Рекомендации

  1. ^ Бауэр, Джефф (1991), История суперкомпьютеров в Университете штата Флорида
  2. ^ Андерсон, Кристофер (27 ноября 1989 г.), «Суперкомпьютерная программа NSF выходит за рамки воспоминаний Принстона», Ученый, 3 (23), стр. 2
  3. ^ Бреннер, Эл (1994), "Компьютерный центр Джона фон Неймана: анализ" в Карин Р. Эймс; Алан Бреннер (ред.), Границы суперкомпьютеров II: национальная переоценка, стр. 469–480
  • Р. В. Хокни и К. Р. Джесшоуп, Параллельные компьютеры 2: архитектура, программирование и алгоритмы, Адам Хильгер, 1988, стр. 185–190.

внешняя ссылка