ИЛЛИАК - ILLIAC

ИЛЛИАК (Иллинойс Автоматический компьютер) был серией суперкомпьютеры построены в разных местах, некоторые в Университет штата Иллинойс в Урбане-Шампейн. Всего в период с 1951 по 1974 год было построено пять компьютеров этой серии. Это имя используется и в некоторых более современных проектах.

Архитектурный план

Архитектура первых двух компьютеров UIUC была взята из технического отчета комитета Институт перспективных исследований (IAS) в Принстон, Первый проект отчета о EDVAC (1945), под редакцией Джон фон Нейман (но с идеями Эккерта, Мочли и многих других.) Конструкции, представленные в этом отчете, не были испытаны в Принстоне до более поздней машины, ДЖОННИАК, был завершен в 1953 году. Тем не менее, технический отчет оказал большое влияние на вычисления в 1950-х годах и использовался в качестве образца для многие другие компьютеры, в том числе два в Университете Иллинойса, которые были завершены до того, как Принстон закончил Johnniac. Университет Иллинойса был единственным учреждением, построившим два экземпляра машины IAS. Честно говоря, несколько других университетов, включая Принстон, изобрели новые технологии (новые типы памяти или устройств ввода-вывода) во время строительства своих компьютеров, что задержало реализацию этих проектов. Для ILLIAC I, II и IV студенты, связанные с МСФО в Принстоне (Авраам Х. Тауб, Дональд Б. Гиллис, Дэниел Слотник ) играл ключевую роль в компьютерном дизайне (ах).[1]

ORDVAC

ORDVAC был первым из двух компьютеров, построенных по контракту в Университете Иллинойса. ORDVAC был завершен весной 1951 г. и сдан летом. Осенью его доставили в Армия США с Абердинский полигон и был выписан примерно через неделю. В рамках контракта Университету Иллинойса были предоставлены средства на создание второго идентичного компьютера, известного как ILLIAC I.

ИЛЛИАК I

Основная статья: ИЛЛИАК I

ИЛЛИАК I был построен в Университете Иллинойса по той же конструкции, что и ORDVAC. Это был первый фон Неймана архитектура компьютер построен и принадлежит американскому университету. Введен в строй 22 сентября 1952 года.

ILLIAC I был построен с 2800 вакуумные трубки и весил около 5 тонн. К 1956 году он получил больше вычислительной мощности, чем все компьютеры в мире. Bell Labs комбинированный. Данные были представлены в 40-кусочек слова, из которых 1024 могут быть сохранены в основной памяти, а 12800 - в барабанная память.

Сразу после запуска в 1957 г. Спутник, ILLIAC I использовался для расчета эфемериды орбиты спутника, позже опубликованный в Природа.[2]

ILLIAC I был списан в 1963 году, когда ILLIAC II (см. Ниже) вступил в строй.

ИЛЛИАК II

Основная статья: ИЛЛИАК II

В ИЛЛИАК II был первым транзисторный и конвейерный суперкомпьютер построен Университетом Иллинойса. ИЛЛИАК II и IBM 7030 Stretch были два конкурирующих проекта по созданию транзисторных суперкомпьютеров 1-го поколения[3]. ILLIAC II был проектом с асинхронной логикой. Изначально в 1958 году он был в 100 раз быстрее, чем конкурирующие машины того времени. Он начал работать в 1962 году, на два года позже, чем ожидалось.

ILLIAC II содержал 8192 слова основная память, зарезервировано 65 536 словами на магнитных барабанах. Время доступа к основной памяти составляло от 1,8 до 2 мкс. Время доступа к магнитному барабану составляло 7 мкс. Также был предусмотрен «быстрый буфер» для хранения коротких циклов и промежуточных результатов (по концепции аналогично тому, что сейчас называется кешем). Время доступа к «быстрому буферу» составляло 0,25 мкс.

Размер слова составлял 52 бита. Плавающая точка числа использовали формат с 7 битами экспоненты (степень 4) и 45 битами мантисса. Инструкции были длиной 26 или 13 бит, что позволяло упаковывать до 4 инструкций в слово памяти. Конвейерные функциональные блоки получили название расширенный контроль, отложенный контроль, и взаимодействие. В компьютере использовалась схема Мюллера, не зависящая от скорости (т.е. Muller C-Element ) для части схемы управления.

В 1963 г. Дональд Б. Гиллис (который разработал элемент управления) использовал ILLIAC II, чтобы найти три Простые числа Мерсенна, с 2917, 2993 и 3376 цифрами - самыми большими простыми числами, известными в то время.

Хидео Айсо (相 磯 秀 夫, 1932-) из Японии участвовал в программе развития и спроектировал арифметико-логическое устройство с сентября 1960 г.[4]

ИЛЛИАК III

Основная статья: ИЛЛИАК III

В ИЛЛИАК III был мелкозернистым SIMD Компьютер распознавания образов, построенный Университетом Иллинойса в 1966 году.

Первоначальной задачей этого ИЛЛИАК была обработка изображений пузырьковая камера эксперименты по обнаружению ядерных частиц. Позже его использовали на биологических изображениях. Машина была уничтожена в результате пожара, вызванного Вариак короткое замыкание на одной из деревянных скамеек, 1968 год.

ИЛЛИАК IV

Основная статья: ИЛЛИАК IV

В ИЛЛИАК IV была одной из первых попыток создания компьютера с массовым параллелизмом. Ключ к дизайну по замыслу Дэниела Слотника, директора проекта, был довольно высоким. параллелизм с 256 процессорами, которые позволяют машине работать с большими наборами данных в том, что позже будет известно как обработка массива. Машина должна была иметь 4 квадранта. В каждом квадранте был блок управления (CU) и 64 элемента процессора (PE). Первоначально компания Texas Instruments взяла на себя обязательство создавать элементы обработки (PE) из крупномасштабных интегральных схем (LSI). Через несколько лет после начала реализации проекта TI отказалась и заявила, что не может производить микросхемы LSI по контрактной цене. Это потребовало полной модернизации с использованием интегральных схем среднего размера, что привело к большим задержкам и значительному увеличению затрат. Это также привело к масштабированию системы с четырех квадрантов до одного квадранта из-за того, что версия MSI должна была быть во много раз больше, чем версия LSI. Это привело к тому, что БС вытащил «карточки» размером порядка двух квадратных футов. Для полиэтилена то, что должно было быть стружкой диаметром около 1 дюйма, теперь стало примерно 6 на 10 дюймов. Пространство, мощность и кондиционер (не говоря уже о бюджете) не позволили разместить четырехквадрантную машину. Машина была 10 футов в высоту, 8 футов в глубину и 50 футов в длину. От CU по проводам к PE может быть отправлено 10-12 инструкций в любое время. Источники питания для машины были настолько большими, что потребовалось разработать вилочный погрузчик с одним язычком для снятия и повторной установки источника питания. Шины источника питания на машине перекрывали расстояния более трех футов и имели конструкцию, напоминающую осьминога. Толстая медь, шины были покрыты эпоксидной смолой, которая часто трескалась, приводя к коротким замыканиям и множеству других проблем. ILLIAC IV был разработан Корпорация Берроуз и построенный в квадрантах в Грейт-Вэлли, штат Пенсильвания, в период с 1967 по 1972 год. Он имел традиционную архитектуру одноадресного аккумулятора, а не революционную архитектуру стека, впервые примененную Берроузом в машинах 5500/6500. Illiac IV был разработан как «внутренний процессор» для B6700. Перерасход средств, вызванный тем, что Burroughs не получил микросхемы LSI и другие ошибки проектирования (блок управления был построен с положительной логикой, а PE - с отрицательной логикой, и т. Д.), Сделали проект несостоятельным.[нужна цитата ]

Начиная с 1970 года машина стала предметом студенческих демонстраций в Иллинойсе. Во-первых, проект был тайно создан на территории кампуса. Когда это утверждение оказалось ложным, акцент сместился на роль университетов в секретных военных исследованиях. Слотник был против того, чтобы запускать секретные программы на машине. ARPA хотела, чтобы машинное отделение было покрыто медью, чтобы предотвратить слежку за секретными данными. Слотник отказался это сделать. Он пошел еще дальше и настоял на том, чтобы все исследования, проведенные на Illiac IV, были опубликованы. Если бы машина была установлена ​​в Урбане, это было бы так. Однако по двум причинам аппарат был доставлен в НАСА Эймсу. Во-первых, Слотник был обеспокоен тем, что физическое присутствие машины в университетском городке может вызвать насилие со стороны студенческих радикалов. Это, а также требование провести секретное исследование с помощью машины заставили ARPA переместить машину в Исследовательский центр NASA Ames Research Center, где она была установлена ​​в безопасной среде. Машина так и не была доставлена ​​в Иллинойс, прибыв в 1972 году. В 1972 году, когда в НАСА работал первый (и единственный квадрант), он был в 13 раз быстрее, чем любая другая машина, работавшая в то время. Блок управления, несколько PE и его 10-мегабайтные диски можно увидеть сегодня в Музее истории компьютеров в Калифорнии.

КЕДР

CEDAR - это суперкомпьютер с иерархической общей памятью, построенный в 1988 году. Группу разработчиков возглавлял профессор Дэвид Кук. Эта система SMP (симметричная многопроцессорная обработка) воплотила в себе достижения в области взаимосвязанных сетей, поддержку параллелизма блоками управления, оптимизирующие компиляторы и параллельные алгоритмы и приложения. Иногда его называют ILLIAC V.

ИЛЛИАК 6

Разработка ILLIAC 6 началась в начале 2005 года в Иллинойском университете Урбана-Шампейн под руководством Ладди Харрисона.[5] Он был задуман как коммуникационный суперкомпьютер с 65536 узлами, использующий в качестве вычислительных узлов стандартные процессоры цифровых сигналов.[6] Он был разработан для выполнения более 1,2 квадриллиона операций умножения с накоплением в секунду и двухсекционной полосы пропускания более 4 терабайт в секунду.[7]

Надежный ILLIAC

В Надежный ILLIAC был завершен в 2006 году на Университет Иллинойса Урбана-Шампейн с Скоординированная научная лаборатория и Институт информационного доверия. Это был 256 узлов Linux кластер, в котором каждый узел имеет по два процессора.

Надежные узлы ILLIAC, содержащиеся на борту ПЛИС для включения интеллектуальных компиляторов и моделей программирования, оценки и проверки системы, настраиваемых механизмов доверия, автоматического управления сбоями, адаптации в режиме онлайн и множества других настраиваемых структур доверия. Каждый из узлов имел доступ к 8 ГБ памяти на шине 6,4 ГБ / с и был подключен через PCI-Express 8 ГБ / с к ПЛИС. 2,5 ГБ / с InfiniBand сеть обеспечивает межузловое соединение. Система была построена при помощи и поддержке Hewlett Packard, AMD и Xilinx.[8]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Компьютер от Паскаля до фон Неймана, Герман Х. Голдстайн. Издательство Принстонского университета. 1972. С.292, 307. ISBN  0-691-08104-2.
  2. ^ И. Р. Кинг, Г. К. МакВитти, Г. В. Свенсон-младший и С. П. Вятт-младший, "Дальнейшие наблюдения первого спутника", Природа, № 4593, 1957 г. 9 ноября, с. 943
  3. ^ Элис Э. Д. Гиллис, жена Дональда Б. Гиллиса (30.06.2005). "личное общение". Конкурентами были Stretch и ILLIAC II. ILLIAC II был общественным достоянием, и Stretch извлек выгоду из технических отчетов UIUC. Исследователи из Университета Иллинойса ласково назвали проект IBM "St. Retch". Отсутствует или пусто | url = (помощь)
  4. ^ «Пионер компьютеров в Японии». Общество обработки информации Японии (情報 処理 学会 ). 2006-06-30. В архиве из оригинала от 22.07.2011. Получено 2008-12-22.
  5. ^ "Ладди Харрисон". Страница факультета. Университет Иллинойса Урбана-Шампейн. Архивировано из оригинал 26 сентября 2011 г.. Получено 21 апреля, 2011.
  6. ^ Шон Келлер (13 июля 2006 г.). "ILLIAC 6 (illiac6.cs.uiuc.edu) Коммуникационный суперкомпьютер" (PDF). Плакат Летнего института реконфигурируемых систем. Получено 21 апреля, 2011.
  7. ^ Ладди Харрисон (2005). "Analog Devices Incorporated TigerSHARC" (PDF). Серия презентаций процессора. Архивировано из оригинал (PDF) 15 апреля 2010 г.. Получено 14 мая, 2014.
  8. ^ «Trusted ILLIAC раздвигает границы надежных вычислений» (PDF). На нашем дежурстве. 1 (1). Офис канцлера Иллинойского университета в Урбана-Шампейн. 27 июля 2006 г. с. 5. Архивировано из оригинал (PDF) 1 сентября 2006 г.. Получено 21 апреля, 2011. Включает изображение ILLIAC I

внешняя ссылка