ILIAC - ILLIAC

ILLIAC ( Illinois Automatic Computer ) byla řada superpočítačů postavených na různých místech, některé na University of Illinois v Urbana – Champaign . Celkem bylo v této sérii vyrobeno pět počítačů v letech 1951 až 1974. Název používá i některé modernější projekty.

Architektonický plán

Architektura pro první dva počítače UIUC byla převzata z technické zprávy výboru na Institutu pro pokročilé studium (IAS) v Princetonu , první návrh zprávy o EDVAC (1945), editoval John von Neumann (ale s nápady od Eckerta, Mauchleye a mnoha dalších.) Designy v této zprávě nebyly testovány v Princetonu, dokud nebyl dokončen pozdější stroj JOHNNIAC v roce 1953. Technická zpráva však měla v padesátých letech zásadní vliv na výpočetní techniku ​​a byla použita jako plán pro mnoho dalších počítačů , včetně dvou na University of Illinois, které byly dokončeny před tím, než Princeton dokončil Johnniac. University of Illinois byla jedinou institucí, která postavila dvě instance stroje IAS. Spravedlivě několik dalších univerzit, včetně Princetonu, vynalezlo během konstrukce svých počítačů novou technologii (nové typy paměťových nebo I / O zařízení), což tyto projekty zpozdilo. U ILLIAC I, II a IV hráli v počítačových designech klíčovou roli studenti sdružení s IAS v Princetonu ( Abraham H. Taub , Donald B. Gillies , Daniel Slotnick ).

ORDVAC

ORDVAC byl první ze dvou počítačů postavených na základě smlouvy na University of Illinois. ORDVAC byl dokončen na jaře roku 1951 a odhlášen v létě. Na podzim to bylo dodáno do US Army je Aberdeen Proving Grounds a byl vydán v zhruba jeden týden. V rámci smlouvy byly poskytnuty finanční prostředky University of Illinois na vybudování druhého identického počítače známého jako ILLIAC I.

ILLIAC I

Hlavní článek: ILLIAC I

ILLIAC Byl jsem postaven na University of Illinois na základě stejného designu jako ORDVAC . Byl to první počítač s architekturou von Neumann postavený a vlastněný americkou univerzitou. Do provozu byl uveden 22. září 1952.

ILLIAC I byl postaven s 2800 elektronkami a vážil asi 5 tun. V roce 1956 získala větší výpočetní výkon než všechny počítače v Bell Labs dohromady. Data byla zastoupena 40bitovými slovy , z nichž 1024 bylo možné uložit do hlavní paměti a 12 800 do paměti bubnu .

ILLIAC I byl bezprostředně po spuštění Sputniku v roce 1957 použit k výpočtu efemeridy na oběžné dráze satelitu, později publikované v Nature .

ILLIAC Byl jsem vyřazen z provozu v roce 1963, kdy byl uveden do provozu ILLIAC II (viz níže).

ILIAC II

Hlavní článek: ILLIAC II

ILLIAC II byl první tranzistorový a pipeline superpočítač postavený na University of Illinois. ILLIAC II a IBM 7030 Stretch byly dva konkurenční projekty na výrobu tranzistorových superpočítačů první generace. ILLIAC II byl návrh asynchronní logiky. Při svém vzniku v roce 1958 byl stokrát rychlejší než konkurenční stroje té doby. To začalo fungovat v roce 1962, o dva roky později, než se očekávalo.

ILLIAC II měl 8192 slov jádrové paměti , zálohovaných 65 536 slovy paměti na magnetických bubnech. Přístupová doba jádrové paměti byla 1,8 až 2 us. Doba přístupu magnetického bubnu byla 7 us. Byla také poskytnuta „rychlá vyrovnávací paměť“ pro ukládání krátkých smyček a mezivýsledků (podobná v koncepci tomu, co se nyní nazývá mezipaměť). Přístupová doba „rychlé vyrovnávací paměti“ byla 0,25 us

Velikost slova byla 52 bitů. Čísla s plovoucí desetinnou čárkou používala formát se 7 bity exponentu (síla 4) a 45 bity mantisy . Pokyny byly buď 26 bitů, nebo 13 bitů dlouhé, což umožňovalo zabalit až 4 instrukce na jedno paměťové slovo. Zřetězené funkční jednotky se nazývaly pokročilé řízení , zpožděné řízení a souhra . Počítač používal pro část řídicích obvodů obvody nezávislé na rychlosti Mullera (tj. Mullerův C-prvek ).

V roce 1963 Donald B. Gillies (který navrhl ovládání) pomocí ILLIAC II našel tři Mersenne prvočísla , s 2917, 2993 a 3376 číslicemi - největšími prvočísly známými v té době.

Hideo Aiso ( 相 磯 秀 夫 , 1932-) z Japonska se účastnil vývojového programu a od září 1960 navrhl aritmetickou logickou jednotku .

ILIAC III

Hlavní článek: ILLIAC III

ILLIAC III byl jemnozrnný SIMD rozpoznávání počítač postavený na University of Illinois v roce 1966.

Prvním úkolem tohoto ILLIAC bylo zpracování obrazu experimentů v bublinové komoře používaných k detekci jaderných částic. Později to bylo použito na biologických obrazech. Stroj byl zničen při požáru způsobeném variacským zkratem na jedné z laviček s dřevěnou deskou v roce 1968.

ILIAC IV

Hlavní článek: ILLIAC IV

ILLIAC IV byl jedním z prvních pokusů masivně paralelní počítače. Klíčem k designu, jak jej pojal Daniel Slotnick, ředitel projektu, byla poměrně vysoká paralelnost s až 256 procesory, které umožňovaly stroji pracovat na velkých souborech dat v tom, co by později bylo známé jako zpracování pole . Stroj měl mít 4 kvadranty. Každý kvadrant měl řídicí jednotku (CU) a 64 procesorových prvků (PE). Společnost Texas Instruments se původně zavázala vybudovat procesní prvky (PE) z integrovaných obvodů velkého rozsahu (LSI). Několik let po projektu společnost TI ustoupila a uvedla, že nemohou vyrobit čipy LSI za smluvní cenu. To vyžadovalo kompletní přepracování pomocí integrovaných obvodů středního rozsahu, což vedlo k velkým zpožděním a výraznému zvýšení nákladů. To také vedlo k škálování systému zpět ze čtyř kvadrantů do jednoho kvadrantu, vzhledem k tomu, že verze MSI bude mnohonásobně větší, než by byla verze LSI. To vedlo k tomu, že UK vytáhla „karty“, které byly řádově dva metry čtvereční. Co se týče PE, co by měly být čipy o průměru asi 1 palec, byly nyní zhruba 6 x 10 palců. Prostor, energie a klimatizace (nemluvě o rozpočtu) neumožňovaly stroj se čtyřmi kvadranty. Stroj byl 10 'vysoký, 8' hluboký a 50 'dlouhý. Z CU na vodiče k PE mohlo být kdykoli odesláno 10–12 pokynů. Napájecí zdroje pro stroj byly tak velké, že pro demontáž a opětovnou instalaci napájecího zdroje bylo nutné navrhnout jednopólový vysokozdvižný vozík. Sběrnicové tyče napájecího zdroje na stroji pokrývaly vzdálenosti větší než tři stopy a byly v designu chobotnice. Silná měď, autobusy byly potaženy epoxidem, který často praskal, což vedlo ke zkratům a řadě dalších problémů. ILLIAC IV byl navržen společností Burroughs Corporation a byl postaven v kvadrantech ve Great Valley v Pensylvánii v letech 1967 až 1972. Měl spíše tradiční architekturu akumulátoru jedné adresy než revoluční architekturu zásobníku, kterou Burroughs propagoval na strojích 5500/6500. Illiac IV byl ve skutečnosti navržen jako „back-endový procesor“ pro B6700. Překročení nákladů způsobené nezískáním čipů LSI a dalšími konstrukčními chybami Burroughse (řídicí jednotka byla postavena s pozitivní logikou a PE s negativní logikou atd.) Způsobily, že projekt byl neudržitelný.

Od roku 1970 se stroj stal předmětem studentských demonstrací v Illinois. Za prvé, že projekt byl tajně vytvořen na akademické půdě. Když se toto tvrzení ukázalo jako nepravdivé, pozornost se přesunula na roli univerzit v tajném vojenském výzkumu. Slotnick nebyl pro spuštění utajovaných programů na stroji. ARPA chtěla, aby strojovna byla zapouzdřena v mědi, aby se zabránilo snoopingu utajovaných dat mimo lokalitu. Slotnick to odmítl udělat. Šel dále a trval na tom, že veškerý výzkum prováděný na Illiacu IV bude publikován. Pokud by byl stroj nainstalován v Urbaně, bylo by tomu tak. Nicméně dvě věci způsobily, že stroj byl dodán NASA Ames. Jedním z nich bylo, že Slotnick měl obavy, že fyzická přítomnost stroje v kampusu může přilákat násilí ze strany studentských radikálů. To a požadavek provést tajný výzkum se strojem vedly ARPA k přesunu stroje do výzkumného centra NASA Ames, kde byl nainstalován v zabezpečeném prostředí. Stroj nebyl nikdy dodán do Illinois s příletem v roce 1972. V roce 1972, kdy v NASA fungoval první (a jediný kvadrant), byl 13krát rychlejší než jakýkoli jiný stroj v té době fungující. Řídicí jednotka, několik PE, a jejích 10 megabajtových jednotek lze dnes vidět v Muzeu počítačové historie v Kalifornii.

CEDR

CEDAR byl hierarchický superpočítač sdílené paměti dokončený v roce 1988. Vývojový tým vedl profesor David Kuck . Tento systém SMP (symetrický multiprocesing) ztělesňoval pokrok v propojovacích sítích, podpoře paralelismu v řídicí jednotce, optimalizaci překladačů a paralelních algoritmů a aplikací. Příležitostně se označuje jako ILLIAC V.

ILIAC 6

Návrh ILLIAC 6 byl zahájen počátkem roku 2005 na University of Illinois Urbana-Champaign pod vedením Luddyho Harrisona. Byl určen jako komunikační superpočítač s uzlem 65536 využívající jako výpočetní uzly komoditní procesory digitálního signálu. Byl navržen pro více než 1,2 kvadrillion multi-akumulačních operací za sekundu a bi-sekční šířku pásma více než 4 terabajty za sekundu.

Důvěryhodný ILLIAC

Trusted ILLIAC byl dokončen v roce 2006 na University of Illinois Urbana-Champaign je Coordinated Science Laboratory a informační svěřeneckého ústavu . Jednalo se o 256 uzlový linuxový klastr, přičemž každý uzel měl dva procesory.

Důvěryhodné uzly ILLIAC obsažené na palubě FPGA umožňující inteligentní překladače a programovací modely, hodnocení a ověřování systému, konfigurovatelné mechanismy důvěryhodnosti, automatizovaná správa chyb, online přizpůsobení a mnoho dalších konfigurovatelných rámců důvěryhodnosti. Každý uzel měl přístup k 8 GB paměti na sběrnici 6,4 GB / s a ​​byly připojeny přes 8 GB / s PCI-Express k FPGA. Síť InfiniBand s rychlostí 2,5 GB / s poskytuje konektivitu internodea. Systém byl sestrojen za pomoci a podpory společností Hewlett-Packard , AMD a Xilinx .

Viz také

Reference

externí odkazy