Connection Machine

Thinking Machines CM-1 в Музее компьютерной истории в Маунтин-Вью. Одна из лицевых панелей частично снята, чтобы показать печатную плату внутри корпуса.

Connection Machine — семейство суперкомпьютеров, выпускавшихся американской компанией Thinking Machines. Машины создавались на основе исследовательских работ Денни Хиллиса в начале 1980-х годов в МТИ в области вычислительных архитектур альтернативных традиционной архитектуре фон Неймана. Изначально планировалось, что Connection Machine будут применяться в задачах связанных с искусственным интеллектом и обработке символьной информации, но поздние версии получили наибольший успех в области вычислительных наук.

Основа

Оригинальная диссертация Денни Хиллиса, на которой был основан компьютер CM-1, называлась The Connection Machine (рус. Соединяющая машина). Она была напечатана в 2005 году издательством МТИ в серии MIT Press Series in Artificial Intelligence (ISBN 0-262-08157-1). В книге дается общее представление о философии, архитектуре и программном обеспечении Connection Machine, включая описание маршрутизации данных между процессорными узлами, управления памятью, программирования на Лиспе для машин с параллельной архитектурой и т. д.

История

В 1983 году Денни Хиллис и Шерил Хэндлер основали компанию Thinking Machines в Уолтхэме (Массачусетс, США) (позднее переместилась в Кембридж (Массачусетс, США)) и собрали команду для разработки Connection Machine CM-1. Это была скомпонованная в гиперкуб система с массовым параллелизмом, состоящая из тысяч микропроцессоров, каждый со своей собственной ОЗУ ёмкостью в 4 Кбит, которые совместно исполняли команды, как это происходит в SIMD-архитектуре. CM-1, в зависимости от конфигурации, мог иметь до 65 536 процессоров. Каждый отдельный процессор был предельно прост и обрабатывал 1 бит за раз.

CM-1 и CM-2 имели форму куба с длиной стороны 1,5 метра, разделённого на 8 меньших равных кубов. Каждый меньший куб содержал 16 печатных плат и основной процессор, называемый секвенсором (задатчиком последовательности). Каждая печатная плата содержала 32 микросхемы. Каждая микросхема содержала канал связи, называемый маршрутизатором, 16 процессоров и 16 ОЗУ. CM-1 в целом имела коммуникационную сеть с топологией гиперкуба, основную ОЗУ и процессор ввода-вывода. Всё было подключено к коммутационному устройству, называемому нексус (англ. nexus).

Для повышения конкурентоспособности, в CM-2, запущенную в 1987 году, добавили сопроцессор Weitek 3132 для вычислений с плавающей запятой и увеличили ёмкость системной ОЗУ. 32 из первоначальных 1-битных процессоров совместно использовали каждый процессор для вычислений с плавающей запятой. CM-2 могла иметь конфигурацию до 512 МБ ОЗУ и RAID-массив из жёстких дисков, названный DataVault, емкостью до 25 ГБ.

Также было выпущено 2 более поздних варианта CM-2: малая CM-2a с 4096 или 8192 1-битными процессорами, и более быстродействующая CM-200.

Вследствие изначальной ориентации на исследования в области искусственного интеллекта, программное обеспечение для 1-битных процессоров CM-1/2/200 создавалось под влиянием языка программирования Lisp и компилятор одной из версий Common Lisp, *Lisp (произносится как Star-Lisp), был реализован для CM-1. Другие изначально реализованными языками были IK Карла Симса и URDU Клиффа Лассера. Большинство системных программных утилит для CM-1/2 было написано на *Lisp.

С CM-5, анонсированной в 1991 году, Thinking Machines перешли от гиперкубической архитектуры простых процессоров CM-2 к полностью новой MIMD-архитектуре, основанной на сети с топологией fat tree из процессоров Sun SPARC микропроцессорной архитектуры RISC, каждый из которых имел пиковую производительность 128 Мфлопс. Первый экземпляр машины с 1024 процессорами, установленный в феврале 1992 года в Лос-Аламосской национальной лаборатории[1], показал производительность 59,7 Гфлопс на тесте LINPACK и занял первое место в первом списке TOP500 за июнь 1993 года[2]. В ноябре того же года он потерял первенство, когда в список были включены японские суперкомпьютеры. Несмотря на это 5 систем из первой десятки ноябрьского списка были системы на базе CM-5[3].

В более поздней CM-5E процессоры SPARC были заменены на более быстрые SuperSPARC.

Внешнее оформление

Серия Connection Machine запомнилась своим ошеломляющим внешним дизайном. Команду по разработке оформления CM-1 и CM-2 возглавляла Тамико Тиль.[4] Физически корпус CM-1, CM-2 и CM-200 имеет форму куба, состоящего из меньших кубов, напоминая о внутренней 12-мерной гиперкубической сети, с красными мерцающими светодиодами состояния процессоров, свет которых виден сквозь дверцу каждого из кубов.

Корпус CM-5 спереди имел очертания лестницы и также имел большие панели красных мерцающих светодиодов. Возможно именно благодаря своему дизайну CM-5 была показана в фильме «Парк юрского периода» в комнате управления островом (вместо суперкомпьютера Cray X-MP, как в романе). Одним из разработчиков дизайна CM-5 была известный скульптор и архитектор Майя Лин.

См. также

Примечания

  1. ↑ CM-5 Installed at Los Alamos National Laboratory. Дата обращения: 15 сентября 2013. Архивировано 18 мая 2011 года.
  2. ↑ CM-5: Los Alamos National Lab. Дата обращения: 15 сентября 2013. Архивировано из оригинала 24 сентября 2013 года.
  3. ↑ Top500 November 1993. Дата обращения: 15 сентября 2013. Архивировано 26 сентября 2013 года.
  4. ↑ DesignIssues, (Vol. 10, No. 1, Spring 1994) ISSN-0747-9360 MIT Press, Cambridge, MA.

Литература

  • Hillis, D. 1982 «New Computer Architectures and Their Relationship to Physics or Why CS is No Good», Int J. Theoretical Physics 21 (3/4) 255—262.
  • Lewis W. Tucker, George G. Robertson, «Architecture and Applications of the Connection Machine», Computer, vol. 21, no. 8, pp. 26-38, August, 1988.
  • Arthur Trew (Editor), Greg Wilson (Editor). Past, Present, Parallel: A Survey of Available Parallel Computer Systems (англ.). — Springer, 1991. — 392 p. — ISBN 9783540196648.
  • W. Daniel Hillis and Lewis W. Tucker. The CM-5 Connection Machine: A Scalable Supercomputer. In Communications of the ACM, Vol. 36, No. 11 (November 1993).

Ссылки

Content Disclaimer

Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.

  1. The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
  2. There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
  3. It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
  4. Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
  5. Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.