Istoria_VT

Фирма Cray Research

C.Крей ушёл с CDC и основал фирму Cray Research. К тому времени в НАСА был установлен 64разрядный ILLIAC IV корпорации Burroughs, показывавший 20 млн. операций в секунду. Он успешно действовал до 1981 г.

Через четыре года после организации Cray Research на свет появилась самая быстрая в мире машина Cray-1 с производительностью 160 млн. оп./с и 8 Мб ОЗУ. Схожие характеристики имел и CYBER 205, выпускавшийся бывшими партнерами Крея в корпорации CDC. Но в Cray-1 впервые была реализована концепция векторно-конвейерных вычислений и архитектура RISC. Cray-1 обошлась Лос-Аламосской лаборатории США в 8,8 млн. долл.

За все время компания продала 85 систем

Cray-1

СупурЭВМ Cray-1	Cray-2 — самый быстрый компьютер1985—1989 годов.

Следующая модель, Cray-2, достигшая в 1985 г. быстродействия 2 млрд. оп./с, также стала самой мощной на земле. В 1989 году Сеймур Крей открывает Cray Computer Corporation с явным ориентированием на рыночные перспективы суперЭВМ. Здесь он создает суперкомпьютер CRAY-3, быстродействие которого доходило уже до пяти гигафлопс. Из-за проблем с арсенидом галлия был построен всего 1 экземпляр.

Высокая производительность системы CRAY обеспечивается и другими факторами: компактная конструкция (время передачи сигналов между устройствами мало и обеспечивает такт

работы 12,5 нс); гибкая система адресации (выборка из массивов может осуществляться по строкам, столбцам и

диагоналям с произвольным постоянным шагом); подсистема дисковой памяти из 4-х контроллеров, каждый из которых управляет четырьмя

накопителями общей емкостью

76854 млрд бит;

развитое ПО (операционная система пакетной мультипрограммной обработки 63 задач; оптимизирующий компилятор с Фортрана, автоматически распознающий циклы, удобные для реализации

векторными командами; макроассемблер, библиотека программ, загрузчик и пр.). Результаты эксплуатации Cray-1 в ядерном центре Лос-Аламоса превзошли все ожидания. Хотя

габариты и пиковая производительность CDC CYBER-205 примерно в 4 раза превышали параметры CRAY-1 на задачах пакета LINPACK (позднее этот пакет был признан в качестве стандартного для оценки производительности), CRAY-1 оказался в 2,5 раза быстрее, чем CYBER-205. Аналитики этот феномен объясняли с помощью закона Амдала (Gene Amdhal), который затем стал главой фирмы Amdhal Cоmputers (сегодня это вторая в мире после IВМ компания по производству мэйнфреймов). Амдал сформулировал свой закон так: "Производительность вычислительной системы определяется самой медленной компонентой этой системы". В CRAY-1 для ускорения "медленных" скалярных операций использовалась тактовая частота 80 МГгц, а у CYBER-205 − всего 50 МГц. Кроме скалярных и адресных регистров, были предусмотрены специальные регистровые блоки для хранения векторов − векторные регистры.

В новых машинах Cray Research, CRAY-2 кроме векторно-конвейерного параллелизма, использовались многопроцессорная обработка (мультипроцессирование), сверхплотный монтаж

элементов, а для охлаждения – специальная ванна из жидкого хладоагента на остове карбида фтора (отсюда прозвище − "супераквариум").

В 1989 г. С. Крей организовал новую компанию Cray Cоmputers. После 5 лет работы вышла суперЭВМ CRAY-3, в которой использовались ИС на основе арсенида галлия. Целью перехода на новую технологию было достижение субнаносекундного цикла (десятки ГГц в пересчете на частоту). Пиковая производительность этой суперЭВМ достигала 16 GFLOPS. Однако за 1993–94 гг. компания потеряла на

разработке 86 млн долларов, поэтому работы над созданием векторной суперЭВМ были временно приостановлены, и компания Cray Computers заявила о своей несостоятельности.

«Cray-1» относится к четвертому поколению компьютерной техники, поколению построенному на сверхбольших интегральных схемах. «Cray-X1E», решение, предлагаемое компанией сейчас, несмотря на гигантский скачок в производительности - до 147 Тфлопс (триллионов операций над вещественными числами в секунду) – также принадлежит к четвертому поколению ЭВМ.

«Cray-1»

133 Мфлопс	«Cray-X1E»	до 147 Тфлопс

· Суперкомпьютер Cray X1.

Cray XT3

	Производитель	Cray Inc.
	Класс архитектуры	Масштабируемый векторный
		суперкомпьютер.
		Используются 16-конвейерные векторные
	Процессор	процессоры с пиковой производительностью
		12.8 GFLOP/sec.
	Число процессоров	В максимальной конфигурации - до 4096.
		Каждый процессор может содержать до 16GB
	Память	памяти. В максимальной конфигурации
		система может содержать до 64TB памяти.
	Системное ПО	Используется операционная система
		UNICOS/mp.
		Реализованы компиляторы с языков Фортран
		и Си++, включающие возможности
	Средства программирования	автоматической векторизации и
		распараллеливания, Приложения могут
		писаться с использованием MPI,OpenMP, Co-
		array Fortran и Unified Parallel C (UPC).

	Производитель	Cray Inc.
	Класс архитектуры	Массивно-параллельный суперкомпьютер.
	Процессор	Используются процессоры AMD Opteron.
	Число процессоров	В максимальной конфигурации - до 30508.
		Каждый процессор может содержать от 1 до 8 Гбайт
	Память	оперативной памяти. В максимальной
		конфигурации система может содержать до 239
		Тбайт памяти.
	Системное ПО	Используется операционная система UNICOS/lc.
	Средства программирования	На компьютере устанавливаются компиляторы
		Fortran 77, 90, 95, C/C++,

Суперкомпьютер Cray XT4.

суперкомпьютер SGI Altix

ICE

	Производитель	Cray Inc.
	Класс архитектуры	Массивно-параллельный суперкомпьютер.
	Процессор	Используются двухъядерные процессоры
		AMD Opteron.
	Число процессоров	В максимальной конфигурации - до 30508.
		Каждый процессор может содержать от 1
	Память	до 8 Гбайт оперативной памяти. В
		максимальной конфигурации система
		может содержать до 239 Тбайт памяти.
	Системное ПО	Используется операционная система
		UNICOS/lc.

Американское космическое агентство НАСА закупит у компании SGI 20480-ядерный суперкомпьютер SGI Altix ICE. Новая вычислительная система должна быть установлена летом этого года в суперкомпьютерном центре при исследовательской лаборатории НАСА им Эймса. Пиковая мощность Altix ICE составляет 245 триллионов операций в секунду.

По сообщению пресс-службы ведомства, суперкомпьютер будет использоваться для моделирования лунной и марсианской миссий, а также расчетов в области аэронавтики.

С аппаратной точки зрения суперкомпьютер займет 40 стоек, в каждой из которых будут работать по

128 4-ядерных процессоров, на которые у общей сложности приходится по 512 гигабайт ОЗУ.

В США запустили самый мощный в мире суперкомпьютер - Cray XT Jaguar

Похоже, в следующей редакции рейтинга пятисот мощнейших суперкомпьютеров мира сменится лидер: в Соединенных Штатах заработал обновленный вычислительный комплекс Jaguar с пиковой производительностью в 1,64 петафлопса (квадриллиона операций с плавающей запятой в секунду). До недавнего времени самым быстрым суперкомпьютером на Земле был комплекс Roadrunner, установленный в Лос-Аламосской национальной лаборатории Министерства энергетики США. Его быстродействие составляет 1,026 петафлопса. Система Jaguar при выполнении реальной задачи показала устойчивую скорость в 1,3 петафлопса.

Суперкомпьютер Jaguar был смонтирован в Оукриджской национальной лаборатории Министерства энергетики США еще в 2006 году и на момент запуска обладал производительностью менее 30 терафлопсов (триллионов операций с плавающей запятой в секунду). Однако после серии апгрейдов эта система превзошла по вычислительной мощности Roadrunner.

Сегодня Jaguar объединяет 84 блока Cray XT4 и 200 блоков Cray XT5. Суперкомпьютер использует более 45 тысяч процессоров AMD Opteron, а объем оперативной памяти достигает 362 терабайтов. Комплекс будет применяться при решении открытых научных задач, таких как моделирование климата, изучение новых материалов и пр. До начала 2009 года система будет работать в тестовом режиме.

Intel Paragon

Корпорация Intel (http://www.intel.com) хорошо известна в мире суперкомпьютеров. Ее многопроцессорные компьютеры Paragon с распределенной памятью стали такой же классикой, как векторно-конвейерные компьютеры от Cray Research. Intel Paragon использует в одном узле пять процессоров i860 ХР с тактовой частотой 50 МГц. Иногда в один узел помещают процессоры разных типов: скалярный, векторный и коммуникационный. Последний служит для того, чтобы разгрузить основной процессор от выполнения операций, связанных с

До недавнего времени одним из самых быстродействующих компьютеров был Intel ASCI Red - детище ускоренной стратегической компьютерной инициативы ASCI (Accelerated Strategic Computing Initiative). В этой программе участвуют три крупнейшие национальные лаборатории США (Ливерморская, Лос-Аламосская и Sandia). Построенный по заказу Министерства энергетики США в 1997 г., ASCI Red объединяет 9152 процессора Pentium Pro, имеет 600 Гбайт суммарной оперативной памяти и общую производительность 1800 млрд операций в секунду.

Наиболее распространенные современные суперкомпьютеры

IBM RS/6000 SP, IBM/Sequent NUMA-Q;HP 9000 (Exemplar); CrayT3E,T90,SV1,X1,XT3,XT4; SGI:Origin2000,Altix3000,Onyx2; Sun StarFire,Sun Fire 15K; NEC SX-5, SX-6, SX-8R; Fujitsu VPP700E,PrimePower 2000,PrimePower 2500; Compaq/DEC AlphaServer; Siemens-Nixdorf RM600; QSW QM- 1; DG AViiON; NCR WorldMark.

HP Exemplar, компьютер с кластерной архитектурой

от Hewlett-Packard Inc. В частности, модель V2250

(класс V) построена на основе микропроцессора PA-8200, работающего с тактовой частотой 240MHz. До 16 процессоров можно объединить в рамках одного узла с общей оперативной памятью

до 16Гб. В свою очередь узлы в рамках одной

вычислительной системы соединяются между собой через высокоскоростные каналы передачи данных.

AlphaServer GS/ES - высокопроизводительный SMP-сервер, AlphaServer SC - массивно-параллельная система, AlphaServer HPC - кластерные системы

процессор Alpha 21264, 21264A (тактовая частота до 731 MHz в новых моделях) до 32 (модель GS320), память до 256 GB (модель GS320) Системы HPC320 включают до 4-х узлов AlphaServer ES40, т.е. до 16 процессоров.Системы AlphaServer SC могут объединять до 128 узлов AlphaServer ES40, т.е. до 512 процессоров. Также Compaq предлагает разнообразные кластерные решения на базе своих серверов.

На платформе AlphaServerподдерживаются операционные системы Tru64 UNIX(это новое имя Digital UNIX), OpenVMS и Linux. Поставляется ПО кластеризации

TruCluster Software.

Поддерживается параллельное программирование в стандартахOpenMP иMPI.

RS/6000 SP корпорации IBM.

Суперкомпьютер SP корпорации IBM - масштабируемая массивнопараллельная вычислительная система "общего назначения", представляющая собой набор рабочих станций RS/6000, соединенных высокопроизводительным коммутатором.

В узлах SP (SP nodes) в качестве ЦП в настоящее время используются RISC-процессоры POWER2, P2SC и PowerPC c различными тактовыми частотами (66, 77, 112, 120 и 135MHz). Каждый узел имеет от 64 мегабайт оперативной памяти, "локальный" жесткий диск, слоты расширения стандарта Micro Channel и, как правило, оснащен адаптером высокопроизводительного коммутатора (high perfomance switch, или SP switch).

Производитель

Класс архитектуры

Узлы

Масштабируемость

Коммутатор

Cистемное ПО

Средства

программирования

Обзор

International Business Machines (IBM),подразделение RS/6000.

Масштабируемая массивно-параллельнаявычислительная система (MPP).

Узлы имеют архитектуру рабочих станций RS/6000.Существуют несколько типов SP-узлов,которые комплектуются различными процессорами:PowerPC 604e/332MHz, POWER3/200 и 222 MHz (более ранние системы комплектовались процессорами POWER2). High-узлы на базе POWER3 включают до 8 процессоров и до 16 GB памяти.

До 512 узлов. Возможно совмещение узлов различых типов.Узлы устанавливаются в стойки (до 16 узлов в каждой).

Узлы связаны между собой высокопроизводительных коммутатором(IBM high-performance switch), который имеет многостадийную структуру и работает с коммутацией пакетов.

OC AIX (устанавливается на каждом узле),система пакетной обработки

LoadLeveler,параллельная файловая система GPFS,параллельная СУБД

INFORMIX-OnLine XPS.Параллельные приложения исполняются под управлениемParallel Operating Environment (POE).

Оптимизированная реализация интерфейсаMPI,библиотеки параллельных математических подпрограмм - ESSL, OSL.

Обзор архитектуры суперкомпьютеров серииRS/6000 SP корпорации IBM.

Deep Blue — специализированный шахматный суперкомпьютер, разработанный компанией IBM. В 1997 одержал победу над чемпионом мира по шахматам — Гарри Каспаровым. В названии «Дип Блю» сочетается название проекта «Deep Thought» (буквально — «глубокая мысль») и кличка, которую ему дали в IВМ: «Биг Блю». Ранее команда «Дип Блю» пыталась победить Каспарова дважды: в 1989 и 1996 годах. И в обоих случаях компьютер потерпел поражение. В 1997 г. они снова встретились в матче из 6 партий. Перед шестой, заключительной партией счёт был равным. Но затем впервые за всю свою шахматную карьеру Каспаров был разбит (партия продолжалась всего 19 ходов). Спустя лишь час — а партии у шахматистов экстра-класса продолжаются в среднем около четырёх часов — его позиция лежала в руинах. На церемонии закрытия Каспаров выглядел взвинченным. Он гневно заявил, что, если бы «Дип Блю» пришлось играть в обычном турнире, то он, Каспаров, разнёс бы его в пух и прах.

После матча с чемпионом, Deep Blue был уничтожен (утилизирован)