Cуперкомпьютеры мира, история и их применение, часть 1

Первый суперкомпьютер CDC 6600

Вы когда-нибудь задумывались, почему суперкомпьютер называется суперкомпьютером? Что должен представлять собой компьютер, чтобы обладать приставкой «супер»? Некое количество процессоров или нестандартный объем оперативной памяти? Занимать значительные площади и потреблять немереное количество энергии?

Первый супер компьютер, Control Data Corporation (CDC) 6600, имел лишь один процессор. Он был выпущен в 1964 году. CDC 6600 на самом деле был довольно небольшим — размером примерно в четыре шкафа. Его стоимость составляла 8 млн долларов — около 60 миллионов сегодняшних долларов. Скорость первого суперкомпьютера была до 40 МГц, с максимальной производительностью 3 млн. операций с плавающей запятой в секунду (флопс, flops см. Википедию).

Супер компьютер IBM STRETCH
Для сравнения, CDC 6600 был в 10 раз быстрее, чем самый быстрый компьютер того времени IBM 7030 Stretch ценой 13 млн.$ (91 млн.$ сегодня!) и занимавшим 600 квадратных метров. В тот исторический момент было еще далеко до выпуска известного 4004 процессора компании Intel, целых семь лет.

Компьютер CDC 6600 назывался «супер» и по другим причинам. Его система охлаждалась фреоном, который подавался по трубам. CDC 6600 имел 10 периферийных процессоров, каждый из которых был посвящен управлению ввода / вывода и хранения очереди данных полном объеме. Процессор содержал 10 параллельные функциональных блоков, каждый из которых выполнял различные задачи: сложение с плавающей запятой, плавающая точка разрыва, булевой логики и т.д. архитектуру суперскалярных, хотя этого слово в то время не существовало.

суперкомпьтер cray 1
Супер компьютер Cray-1

Основной процессор имел 60-разрядный регистр и очень небольшой набор команд, потому что имел дело только с информацией, которая была предварительно обработана периферийными процессорами. По сегодняшним меркам CDC 6600, можно было бы назвать первой RISC-системой.

Кстати, CDC 6600, был разработан Сеймуром Креем (Seymour Cray), который никогда не называл свои детища суперкомпьютерами. Это человек который сыграл заметную роль в истории распространения сложных компьютерных систем (см. Википедию). После создания CDC 6600, через четыре года, Сеймур Крей создал собственную компанию Cray Research и начал выпускать вычислительные машины Cray-1, Cray-2, которые становились основными вычислительными средствами правительственных, промышленных и академических научно-технических проектов США с середины 60-х годов до 1996 года.

суперкомп
Hitachi SR2201, выпущенный в 1996 году, был оснащен 2048 процессорами с пиковой производительностью в 600 гигафлопс — для сравнения, современные процессоры Sandy Bridge Core i5, i7 могут выполнять около 100-200 гигафлопс.

После 20-летнего американского господства в производстве суперкомпьютеров мирового масштаба, начало 90-х ознаменовалось появлением нового лидера суперкомпьютер ного мира: японцы. Их компьютеры, к примеру, такие как NEC SX-3 (на фото ниже), Fujitsu Numerical Wind Tunnel и Hitachi SR2201 были очень похожи по архитектуре на Cray, у которых, массивно-паралелльные системы векторных процессоров крепились к быстрой памяти.

супер компьютер

Надо отметить, что в архитектуре NEC SX-3 произошел переход от концепции одной общей шины к массовому параллелизму, где 2D-и 3D-сети соединены между собой сотнями процессоров. Это было началом Множественного потока Данных (MIMD), что в итоге привело к созданию многоядерных процессоров. Более подробно об этом можно узнать в специальных источниках, мы лишь отметим основные вехи развития суперкомпьтерной техники.

Тем временем, Сеймур Крей оставил Cray Research, чтобы сформировать Cray Computer Corporation (CCC) и построить Cray-3, первый компьютер построенный на арсенид галлиевых чипах. Проект провалился, а затем CCC обанкротилась во время производства Cray-4. Однако, компания Cray Research здравствует и поныне, но об этом позже.

Практически любой современный компьютер не обходиться без вторичного источника электропитания, тем более суперкомпьютер. Применение ИБП достаточно широко, это и медицинская техника и банковское оборудование, и в каждом из них используются надежные батареи. Например, для источника бесперебойного питания АРС существует комплект сменных батарей rbc11. Во время аварий, когда сетевое напряжение полностью изчезает вся нагрузка ложится на аккумуляторные батареи. rbc11 надежный комплект из двух батарей способный прослужить до пяти лет и не раз выручить при пропадании электрического тока.