Cray-1 es una supercomputadora legendaria diseñada por Seymour Cray y construida por Cray Research Inc. en 1976. El rendimiento máximo de la máquina es de 133 Mflops .
La Cray-1 es la primera supercomputadora de Cray Research , fundada por el "padre de la supercomputación" Seymour Cray después de dejar los CDC.
A partir de 1972 con una computadora nueva, Cray tuvo en cuenta los errores de su anterior proyecto fallido CDC 8600 , así como los pros y los contras competidor CDC STAR-100
Primero, evitó los transistores en favor de los circuitos integrados (CI), que proporcionaban una densidad lógica con una alta confiabilidad que no se podía lograr con los transistores. Esto permitió aumentar el tiempo por reloj a 12,5 ns (80 MHz) sin pérdida de rendimiento, en lugar de los ambiciosos 8 ns (125 MHz) del CDC 8600. En segundo lugar, abandonó el sistema multiprocesador en favor de un procesador vectorial. , como un proyecto competidor CDC STAR-100.
Además, Cray tuvo en cuenta las deficiencias del STAR-100. La computadora necesita realizar cálculos vectoriales y escalares durante la ejecución del programa. El STAR-100 mostró alta velocidad en cálculos vectoriales, pero fue lento en escalares. Debido a esto, el poder del STAR-100 se manifestó solo en tareas especiales donde se requería el procesamiento de grandes cantidades de datos. Para el Cray-1, Seymour Cray construyó un procesador que realizaba cálculos escalares y vectoriales rápidamente. Esto se logró mediante la creación de los llamados "registros vectoriales", pequeños módulos de memoria que se ubicaban cerca del procesador y funcionaban muy rápidamente (pero eran muy costosos). Por lo tanto, el procesador central tomó datos de los registros y escribió los datos también en los registros, implementando el nuevo principio de trabajar con memoria "registro-registro", mientras que el CDC STAR-100 usó la forma antigua de trabajar con memoria - "cargar -store", que es leer y escribir en la memoria (que era lento) directamente. El CDC STAR-100 usaba núcleos ferromagnéticos para la memoria principal, mientras que el Cray-1 usaba semiconductores para la memoria. Además, el CDC STAR-100 fue construido para ser compatible con los modelos CDC 6600 y CDC 7600 anteriores de la compañía , mientras que el Cray-1 partía de una hoja nueva y no se requería que fuera compatible con los modelos anteriores, lo que hizo que la tarea de Cray fuera mucho más complicada. más fácil. En 1974, las primeras pruebas de la máquina arrojaron un rendimiento de 80 MFLOPS.
RAM de 1 a 4 megapalabras, un gran conjunto de registros de procesador, que consta de un grupo de registros vectoriales de 64 elementos, un bloque de registros escalares, un bloque de registros de direcciones. Cada grupo de registros está asociado con su procesador de tubería.
Este sistema podría realizar operaciones escalares en datos vectoriales, en direcciones, números de coma flotante (orden - 15, mantisa - 49). Velocidad - 180 millones de operaciones por segundo punto flotante. Este avión utiliza comandos de 16 o 32 bits. En los comandos cortos, se asignan 7 bits para el código de operación, 3 campos de dirección de 3 bits cada uno determinan el número de registro para almacenar operandos. En los largos: 22 bits para que pueda encontrar el operando en el campo general del OP. Uno de los registros determina la longitud del vector, el segundo, el registro de máscara.
El procesador central Cray-1 constaba de 500 placas de circuito impreso, cada una de las cuales tenía 144 microcircuitos en ambos lados. En total se obtuvieron 144.000 microcircuitos, que fueron enfriados con freón. Para un mejor enfriamiento y circulación de freón en el sistema de enfriamiento, el procesador central se hizo al estilo de una "torre" con 12 columnas dispuestas en forma de arco de 270 grados de largo (en forma de la letra "C" - de "Cray", visto desde arriba), y el sistema de refrigeración estaba ubicado en la base de esta torre. Así, se creó un aspecto característico, original y reconocible de la computadora, que recuerda a un sofá.
La máquina se ofreció en tres versiones: A, B y C, que se diferenciaban entre sí solo en el tamaño de la memoria: 1 millón de palabras, 500 mil palabras y 250 mil palabras, respectivamente. De estas modificaciones, solo se vendieron Cray-1A y Cray-1B. El Cray-1C nunca encontró un comprador y, en consecuencia, no se construyó ni una sola copia de esta modificación.
En 1975, la empresa presentó al público la computadora Cray-1. El entusiasmo por la máquina fue tal que entre los laboratorios de Los Álamos y Livermore -los principales consumidores de computadoras de ultra alta velocidad en ese momento- se desató una verdadera guerra encubierta. Cada uno de los laboratorios, a través de su lobby en el Departamento de Energía de Estados Unidos, llenó el precio del auto y de todas las formas posibles impidió que su competidor adquiriera el primer ejemplar. Al final, el Laboratorio Nacional de Los Álamos ganó y recibió una copia con el número de serie 001 en marzo de 1976 [1] durante 6 meses para realizar pruebas. Los programadores del laboratorio dieron excelentes críticas al automóvil y, según esas revisiones, el primer cliente oficial del Cray-1 en 1977 fue el Centro Nacional de Investigación Atmosférica de EE . ). La máquina ingresó al centro el 11 de julio de 1977 [2] y entró en servicio en diciembre de 1977, reemplazando al CDC 7600 envejecido y con exceso de trabajo, y funcionó en el Centro hasta 1989. [3] Los clientes podían alquilar el Cray-1 por $210 500 al mes [4] , 1 hora de trabajo en el Cray-1 costaba $7500. [5]
Al comprar la computadora, el Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas solicitó que se agregara un módulo de corrección de errores a la máquina. Después de mucha discusión, Cray accedió a hacerlo. Debido a esto, todas las máquinas Cray-1, excepto el número de serie 001, son 4 pulgadas más altas y contienen 8 módulos más por rack. El número de serie 001, después de trabajar en Los Álamos, fue utilizado por Cray Research en todo el mundo como una computadora temporal en la que el cliente podía entrenar mientras esperaba la entrega de su copia. El número de serie 001 terminó su carrera en el Reino Unido en mayo de 1989.
Una instancia de la máquina con el número de serie 002 se dejó en Cray Research cuando se descubrieron problemas de memoria en una máquina vendida a Los Alamos. El Laboratorio Nacional de Livermore compró 4 máquinas Cray-1 en 1978.
Los competidores de Cray-1 en el mercado de la supercomputación fueron START-100 y Cyber 76 de CDC , TI ASC de Texas Instruments , ILLIAC IV Burroughs , IBM 370/195 , STARAN de Goodyear Aerospace e Hypercube de Associates [4] Según la experiencia previa, los ejecutivos de Cray Research habían estimado que no podrían vender más de una docena de máquinas Cray-1. En total, se vendieron 61 máquinas Cray-1 [6] entre 1975 y 1984 , lo que trajo consigo un gran éxito financiero y la derrota de los competidores: después de ingresar al mercado Cray-1, Texas Instruments dejó de vender su máquina TI ASC y nunca más con las supercomputadoras, CDC logró vender solo 4 máquinas CDC STAR-100 e IBM perdió interés en el mercado de las supercomputadoras.
En 1985, Cray presentó el modelo de próxima generación, el Cray-2 . Mientras Seymour Cray trabajaba en el Cray-2 durante 5 años , en 1982 un equipo paralelo de ingenieros dirigido por Steve Chen construyó la computadora multiprocesador Cray X-MP basada en el Cray-1 .
En 1978, se lanzó el primer paquete de software estándar para Cray-1, que consta de tres productos principales:
| Computadoras Cray-1 en instituciones de investigación del gobierno de EE. UU . [9] | ||
|---|---|---|
| Operador | Cantidad | Objetivo |
| Laboratorio Nacional de Los Álamos | 5 | desarrollo de armas nucleares |
| Laboratorio Nacional de Livermore | cuatro | desarrollo de armas nucleares |
| Laboratorios Nacionales Sandia | 2 | desarrollo de armas nucleares |
| Laboratorio de armas de aviación | una | investigacion militar |
| Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas | una | investigación atmosférica |
| Agencia de Seguridad Nacional | 2 | procesamiento de inteligencia, análisis criptográfico |
| Centro de investigación de la NASA Ames | una | estudios aerodinámicos |
| Centro de investigación de la NASA Luis | una | dinámica de fluidos |
| Universidad de Minnesota | una | investigación fundamental |
Para formarse una idea de los fines para los que se utilizaban las computadoras, a continuación se muestra una lista de usuarios:
Lista de usuarios de máquinas [10]Tableros lógicos
dentro del estante
Sistema de refrigeración
funda protectora
primer plano, de, tableros lógicos
Sistema de energía Cray-1A
Cray-1 en el Museo de Historia de la Computación
Cray-1 en el Museo de Historia de la Computación
Cray-1 en el Deutsches Museum
| desarrollos de cray | ||
|---|---|---|
| Investigación de cangrejos | ||
| Cray Computer Corp. |
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| Superservidores de Cray Research |
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| Cray Inc. |
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| Software |
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