IBM 7030 estiramiento

La IBM 7030 es la  primera supercomputadora de IBM construida sobre transistores . También conocido como Proyecto Estiramiento . Los clientes originales fueron la Agencia de Seguridad Nacional y la Comisión de Energía Atómica de EE . UU. [1] . La computadora fue creada con fines militares, su desarrollo fue financiado con cargo al presupuesto federal [2] . Inicialmente, IBM perdió una licitación para construir una computadora para el Laboratorio Nacional de Livermore , cuyos requisitos fueron formulados por Edward Teller , pero pudo ganar otra, para construir una computadora para el Laboratorio Nacional de Los Álamos . Además, IBM se ha comprometido a desarrollar una versión especializada para la NSA. La entrega de la computadora IBM 7030 Stretch para AEC tuvo lugar en 1961. Una versión especializada del IBM 7950 Harvest se suministró a la NSA en 1962 [3] [4] [5] .

El hecho de que la computadora no alcanzara el nivel de rendimiento muy ambicioso esperado resultó en la necesidad de reducir el precio de los US $ 13,5 millones originales a US $ 7,78 millones y descontinuar las ventas a todos los clientes excepto aquellos con contratos existentes. Aunque la 7030 fue mucho más lenta de lo esperado, fue la computadora más rápida del mundo desde 1961 hasta la introducción de la primera supercomputadora CDC 6600 en 1964. Stretch fue nombrado por PCWorld como uno de los mayores fracasos de gestión de proyectos en la historia de la tecnología de la información [6] .

Aunque Stretch no alcanzó sus niveles de rendimiento, sirvió como base para muchas de las decisiones arquitectónicas del IBM System/360 comercialmente exitoso , anunciado en 1964. Inicialmente, el líder del proyecto fue criticado por su papel en el fracaso y fue transferido a los laboratorios de investigación, pero cuando se hizo evidente el éxito de la serie 360, se le dio una disculpa formal y él mismo recibió un IBM Fellow .

Historial de creación

A principios de 1955, el Laboratorio de Radiación de la Universidad de California necesitaba un nuevo sistema informático científico para los cálculos hidrodinámicos tridimensionales . Para el nuevo sistema, llamado Livermore Automatic Reaction Calculator o LARC , se han solicitado propuestas técnicas a IBM y UNIVAC . Cuthbert Hurd ,  director de la División de Maquinaria de Procesamiento de Datos Electrónicos de IBM, estimó que dicho sistema habría costado aproximadamente US$2,5 millones y tendría un rendimiento de uno a dos MIPS . La entrega de la máquina debía realizarse dos o tres años después de la firma del contrato [7] .

En IBM, un pequeño equipo de desarrollo de Poughkeepsie , que incluía a John Griffith y Gene Amdahl , trabajó en una propuesta de diseño. Cuando terminaron su trabajo y se disponían a dar una presentación, el ingeniero Ralph Palmer los detuvo y dijo que la solución era incorrecta [7] . El proyecto proponía utilizar transistores de barrera puntual o de superficie , que se suponía perderían en sus características frente a los transistores de difusión desarrollados recientemente [8] .

Los representantes de IBM regresaron a Livermore y anunciaron que se retirarían del contrato, ofreciendo a cambio crear un sistema mucho mejor. “No crearemos una máquina así para ti. ¡Queremos crear algo mejor! No sabemos exactamente cuánto se necesitará, pero creemos que será otro millón de dólares y otro año de desarrollo. Tampoco sabemos qué tan rápido funcionará esta máquina, pero nos gustaría llegar a diez millones de operaciones por segundo. [9] El liderazgo del laboratorio de Livermore no quedó impresionado, y en mayo de 1955 se anunció que la licitación para la creación de la computadora LARC (ahora llamada Livermore Automatic Research Computer ) fue ganada por UNIVAC. El LARC finalmente se entregará en junio de 1960 [10] .

En septiembre de 1955, temiendo que el Laboratorio Nacional de Los Álamos también ordenara una computadora LARC, IBM presentó una solicitud preliminar para una computadora binaria de alto rendimiento basada en una versión mejorada del diseño rechazado por el laboratorio de Livermore. El laboratorio mostró interés en la aplicación. En enero de 1956, comenzó oficialmente el proyecto Stretch. En noviembre de 1956, IBM ganó la licitación, estableciendo un alto nivel de rendimiento, "al menos 100 veces el rendimiento del IBM 704 " (aproximadamente 4 MIPS). La entrega estaba prevista para 1960 [11] .

Durante el diseño, resultó ser necesario reducir la velocidad del reloj, por lo que se hizo evidente que Stretch no podría lograr el rendimiento previsto. Sin embargo, se esperaba que el rendimiento fuera de 60 a 100 veces mayor que el del IBM 704. En 1960, el IBM 7030 tenía un precio de 13,5 millones de dólares. En 1961, las pruebas reales mostraron que el rendimiento del IBM 7030 era solo 30 veces mayor que el del IBM 704 (alrededor de 1,2 MIPS), lo que creaba una dificultad considerable para IBM. En mayo de 1961, el presidente de IBM, Thomas Watson Jr. , anunció una reducción del precio del 7030 a 7,78 millones de dólares para todos los clientes firmantes y el fin inmediato de las ventas.

Influencia en el desarrollo de la tecnología informática

Aunque el IBM 7030 no se consideró un éxito, generó muchas de las tecnologías utilizadas en computadoras posteriores de gran éxito. Desarrollados para el 7030, los módulos lógicos de transistores del Sistema Modular Estándar se convirtieron en la base para la mayoría de los modelos de transistores de las computadoras IBM, incluida la serie IBM 7090 de computadoras científicas, las computadoras comerciales IBM 7070 y 7080 , las series IBM 7040 e IBM 1400 , y la pequeña computadora científica IBM 1620 . El bloque de memoria de núcleo magnético IBM 7302 también se usó en las computadoras IBM 7090, IBM 7070 e IBM 7080. Los principios de multiprogramación , protección de memoria , métodos de manejo de interrupciones se usaron tanto en la serie de computadoras IBM System / 360 , como en la mayoría de las posteriores. procesadores _

El director de proyecto Stephen Dunwell ,  que fue castigado por el fracaso comercial de Stretch, observó poco después del fenomenal lanzamiento exitoso de la serie System/360 en 1964 que la mayoría de sus ideas básicas se aplicaron por primera vez a Stretch [12] . En 1966, recibió una disculpa formal y recibió un IBM Fellow honorario, lo que le otorgó los recursos y la autoridad para liderar su propia línea de investigación [12] .

IBM (por ejemplo, IBM System/360 series modelos 91 y 95, IBM System/370 series modelos 195, IBM 3090 series) y otros fabricantes utilizaron tecnologías de canalización de instrucciones , búsqueda previa de código y fragmentación de memoria en diseños posteriores de supercomputadoras. Hasta el día de hoy, estas tecnologías continúan utilizándose en la mayoría de los microprocesadores modernos, comenzando con Intel Pentium y Motorola/IBM PowerPC , así como en muchos microprocesadores y microcontroladores integrados de varios fabricantes.

El IBM 7030 Stretch sirvió como campo de entrenamiento para ingenieros informáticos como Gerrit Blaauw y Fred Brooks  , los futuros creadores del IBM System/360, y John Cock  , el futuro arquitecto del IBM RS/6000 [13] .

Entregas de IBM 7030 a clientes

1. Laboratorio Nacional de Los Álamos  : en abril de 1961, aceptado en servicio en mayo de 1961, utilizado hasta el 21 de junio de 1971. La Universidad Brigham Young usó piezas de esta computadora para otro tramo que compró a MITRE.
2. Agencia de Seguridad Nacional de EE. UU .: en febrero de 1962 como procesador del sistema IBM 7950 Harvest , utilizado hasta 1976, hasta que la unidad de cinta IBM 7955 falló debido al desgaste de los componentes que no pudieron reemplazarse.
3. Laboratorio Nacional de Livermore  - marzo de 1961. Compró Stretch para complementar su supercomputadora UNIVAC LARC . Stretch era aproximadamente el doble de rápido que LARC [14] .
4. Organización de Armas Atómicas del Reino Unido en Aldermaston.
5. Servicio Meteorológico Nacional de EE.UU.
6. MITRE Corporation (Boston, EE. UU.): utilizado hasta agosto de 1971. En la primavera de 1972, se vendió por $5 simbólicos a la Universidad Brigham Young (Utah, EE. UU.). El último tramo restante. Fue apagado solemnemente el 5 de septiembre de 1980 [15] .
7. Campo de tiro naval estadounidense en Dahlgren, Virginia.
8. IBM.
9. Comisariado de Energía Atómica de Francia .

Actualmente, un IBM 7030 del Laboratorio Nacional de Livermore (con la excepción de las unidades de memoria de núcleo magnético), así como partes de un IBM 7030 propiedad de MITRE Corporation, se encuentran en la colección del Computer History Museum en Mountain View, California .

Especificaciones

• longitud de la palabra de la máquina  : 64 bits (más 8 bits de control con posibilidad de corrección de errores ).
• el ancho del bus de direcciones es de 18 bits (las direcciones de operandos pueden contener 6 bits adicionales para indicar un desplazamiento dentro de una palabra).
• longitud de la instrucción es de 32 o 64 bits.
• la precisión de los cálculos intermedios es de 128 bits.
• tiempo de operación de adición de punto flotante  : 1,38-1,5 microsegundos .
• tiempo de multiplicación de punto flotante - 2.48-2.70 microsegundos.
• tiempo de división de punto flotante - 9.00-9.90 microsegundos.
• el número de canales de E/S es de hasta 32.
• el número de transistores es de unos 170.000.
• tipo de elementos lógicos - interruptores de corriente ( ESL ) [16] .
• memoria en núcleos magnéticos de 16 K a 256 K palabras (en el paquete estándar - 96 K palabras combinadas en dos bloques - 64 K palabras con paquete de 4 pliegues y 32 K palabras con paquete de 2 pliegues). La memoria se sumergió en aceite para estabilizar la temperatura de las características de los núcleos magnéticos.

Arquitectura

Formatos de datos

El IBM 7030 tenía soporte de hardware para trabajar con campos de bits en la palabra de la máquina. Esto hizo posible trabajar con tipos de datos de longitud variable.

• Los números enteros podían tener una longitud variable y se almacenaban en formato binario (de 1 a 64 bits) o decimal (de 1 a 16 dígitos) con o sin signo. Un solo dígito de un número en formato decimal podría tener una longitud de 4 a 8 bits. Solo los 4 bits menos significativos eran significativos, los bits de "zona" adicionales podían tener un valor arbitrario. Esto hizo posible almacenar y procesar números directamente en representación alfanumérica [17] .
• Los números de coma flotante tenían un formato fijo y contenían un indicador de exponente de un bit, 10 bits de exponente, 1 bit de signo de exponente, una mantisa de 48 bits, 1 bit de signo de mantisa y 3 indicadores de datos de un bit.
• Los caracteres alfanuméricos eran de longitud variable y podían usar cualquier codificación de menos de 8 bits.
• Los "bytes" eran de longitud variable (de 1 a 8 bits) [11] .

Registros

Las primeras 32 direcciones de memoria se utilizaron para acceder a los registros. Los valores de los registros de índice se almacenaron en una memoria especial de alta velocidad en el procesador, llamada memoria de índice. El propósito de los registros se da en la tabla [17] .

Notas

1. ↑ Flamm, Kenneth. Creando la Computadora: Gobierno, Industria y Alta Tecnología . - Washington, DC: Brookings Institution , 1988. - S. 21. - 210 p. — ISBN 0-8157-2849-2 . Archivado el 18 de septiembre de 2016 en Wayback Machine . 
2. ↑ Schechter, Susan. Los efectos de los gastos militares y gubernamentales en la industria informática: los primeros años . - Santa Mónica, California: RAND Corporation , 1989. - S. 33-38. Archivado el 24 de septiembre de 2016 en Wayback Machine . 
3. ↑ Samuel Simón Snyder. Historia de las computadoras digitales electrónicas de uso general de la NSA. - Agencia de Seguridad Nacional, 1964. - S. 39-64. Versión escaneada en PDF . Archivado el 4 de marzo de 2016 en Wayback Machine . 
4. ↑ Simmons, 1988 , pág. 456.
5. ↑ Encyclopedia of Computer Science / Editado por Anthony Ralston, Edwin D. Reilly y David Hemmendinger. — 4ª ed. - Londres: Nature Publishing Group, 2000. - S. 825. - 2034 p. — ISBN 0-333-77879-0 . Archivado el 27 de septiembre de 2016 en Wayback Machine . 
6. ↑ Jake Widmann. Lecciones aprendidas: los mayores fracasos de proyectos de TI . PCWorld (9 de octubre de 2008). Consultado el 4 de julio de 2014. Archivado desde el original el 5 de noviembre de 2012. (indefinido)
7. ↑ 12 Evans , 1984 , pág. once.
8. ↑ Evans 1984 , pág. 12
9. ↑ Evans 1984 , pág. 13
10. ↑ Charles Cole. Remington Rand Univac LARC . Consultado el 4 de julio de 2014. Archivado desde el original el 26 de octubre de 2018. (indefinido)
11. ↑ 12 Mark Smotherman . IBM Stretch (7030) - Paralelismo de monoprocesador agresivo (julio de 2010). Consultado el 4 de julio de 2014. Archivado desde el original el 2 de octubre de 2017.  (indefinido)
12. ↑ 12 Simmons , 1988 , pág. 160.
13. ↑ (2013) Organización y diseño de computadoras: la interfaz de hardware y software, 5.ª edición ( ISBN 0124077269 ): 4.16 Perspectiva histórica y lecturas adicionales
14. ↑ Entrevista con Sydney Furbach . Fecha de acceso: 12 de febrero de 2017. Archivado desde el original el 3 de septiembre de 2012. (indefinido)
15. ↑ Se apaga la última supercomputadora IBM STRETCH . Consultado el 12 de febrero de 2017. Archivado desde el original el 12 de febrero de 2017. (indefinido)
16. ↑ EJ Rymaszewski et al. Tecnología lógica de semiconductores en IBM  // IBM Journal of Research and Development. - 1981. - T. 25 , núm. 5 . — S. 607–608 . — ISSN 0018-8646 . -doi : 10.1147/ rd.255.0603 . Archivado desde el original el 5 de julio de 2008.
17. ↑ 1 2 Manual de referencia del sistema de procesamiento de datos IBM 7030 (PDF). IBM (1961). Consultado el 4 de julio de 2014. Archivado desde el original el 29 de septiembre de 2018. (indefinido)

Literatura

• Erich Bloch, "El diseño de ingeniería de la computadora de estiramiento", Proc. IRE/AIEE/ACM Eastern Joint Computer Conference, Boston, diciembre de 1959, págs. 48-58.
• (1962) Werner Buchholz, editor: Planificación de un sistema informático: Project Stretch ( ISBN 0070087202 )
• Diseño de sistemas de ultra alta velocidad: Complex Stretch / ed. W. Buchholz; abreviatura por. De inglés. CV. Smirnova; edición AI. Kitov. - M. : Mir, 1965. - 384 p.
• Bob O'Evans IBM System/360  // Informe del Museo de la Computación. - 1984. - Edición. 9 _ — ISSN 0736-5438 .
• (1986) Las primeras computadoras de IBM: una historia técnica ( ISBN 0262523930 )
• William W. Simmons. IBM por dentro: los años de Watson. Y memorias personales . - Dorrance, 1988. - 202 p. — ISBN 978-0805931167 .
• Emerson W. Pugh, Lyle R. Johnson, John H. Palmer. Los sistemas 360 y Early 370 de IBM . - MIT Press, 2003. - 844 p. — ISBN 0262517205 .  (inglés)  - págs. 368-424

Enlaces

• Entrevista de historia oral con Gene Amdahl Instituto Charles Babbage , Universidad de Minnesota, Minneapolis. Entrevista con Gene Amdahl.
• Colección IBM Stretch en el Museo de Historia de la Computación
  • Índice de la colección de documentos
• Sistema de procesamiento de datos 7030 (archivos de IBM)
• IBM Stretch (también conocido como sistema de procesamiento de datos IBM 7030)
• Bosquejo de la organización de IBM Stretch
• Informe BRL sobre IBM Stretch
• Planificación de un sistema informático: proyecto Stretch / editado por Werner Buchholz. - McGraw-Hill, 1962. - 336 p. - ISBN 978-0070087200 .
  • Copia escaneada autografiada por los coautores
  • PDF con capacidad de búsqueda
• Documentación de IBM 7030 en Bitsavers.org

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En catálogos bibliográficos	J9U : 987007536170905171 LCCN : sh85063932