EL CRAY-1
Cray-1 fue un superordenador diseñado por un importante número de informáticos encabezados por Seymour Cray para Cray Research. El primer sistema Cray-1 fue instalado en el laboratorio nacional de Los Álamos en 1976. Es uno de los supercomputadores más conocidos y exitosos de la historia, y de los más potentes en su época.
Anunciado en 1975, desató una escalada de ofertas por parte del Laboratorio Nacional de Los Álamos y el Lawrence Livermore, ganando finalmente el primero.
A lo largo de los años, la empresa Cray Research esperaba vender una docena de superordenadores Cray-1, a un precio de entre 5 y 8 millones de dólares, pero finalmente vendió más de ochenta. La máquina dio la fama a Seymour Cray y a Cray Research, siendo continuada en diversas versiones hasta los años 90.
Como características técnicas, la primera versión (Cray-1A) operaba con procesadores vectoriales a 80 MHz, era un sistema de 64-bits y pesaba 5,5 toneladas, incluyendo el sistema de refrigeración por freón; pese a su gran tamaño solo tenía 16 MB de Ram.
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| CRAY - 1 M |
En 1975, el Cray-1 de 80 MHz fue anunciado. La expectativa fue tan grande que se inició una guerra por la primera máquina entre el Lawrence Livermore National Laboratory y Los Alamos National Laboratory, siendo éste último el ganador y recibió la máquina número de serie 001 en 1976, para un período de prueba de seis meses. El Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas (NCAR) fue el primer cliente oficial de Cray Research, en julio de 1977, pagando 8,86 millones de dólares (7,9 millones de dólares, más 1 millón de dólares para los discos). La máquina fue dada de baja en enero de 1979. La compañía esperaba vender una docena de máquinas, pero se vendieron más de 80 Cray-1 de todos los modelos, con precios desde $5M a $8M. La máquina convirtió a Cray en una celebridad, y a la empresa en un éxito, hasta la caída de las supercomputadoras a principios de 1990.
El Cray-1 fue sucedido en 1982 por el Cray X-MP de 800 MFLOPS, la primera computadora multi-proceso. En 1985, el muy avanzado Cray-2, con capacidad de alcanzar picos de 1,9 GFLOPS, sucedió a los dos primeros modelos, pero sólo consiguió un limitado éxito comercial a causa de ciertos problemas en alcanzar un rendimiento sostenido en las aplicaciones del mundo real. Por lo tanto, se hizo un modelo de diseño más conservador como sucesor de los Cray-1 y X-MP, llamado Cray Y-MP, lanzado en 1988.
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| CRAY - 1 A |
DESCRIPCION
La nueva máquina fue el primer diseño de Cray diseño en utilizar los circuitos integrados (CI). Aunque los CI ya estaban disponibles desde la década de 1960, fue sólo en la década de 1970 que alcanzaron el rendimiento necesario para aplicaciones de alta velocidad. El Cray-1 utiliza sólo 4 diferentes tipos de CI, un ECL doble compuerta NAND (4 de entrada + 5 de entrada, cada una con salida diferencial), otro más lento MECL 4/5 NAND utilizados para expansiones de direcciones, una RAM estática (SRAM) de 16x1 de alta velocidad (6 ns) utilizada para los registros, y una RAM estática de 1k x 1 y 50 ns utilizada para la memoria principal.1 En total, la Cray-1 utilizaba cerca de 200.000 compuertas, aproximadamente la misma cantidad que el Intel 386 de la década de 1980.
Con el fin de exprimir hasta la última gota de velocidad de la máquina, todo el chasis se dobló en forma de una gran "C". Las partes del sistema que dependían de la velocidad se colocaron dentro del borde interior, donde los cables eran más cortos. Esto permitió reducir la duración del cada ciclo a 12,5 ns (80 MHz), no tan rápido como los 8 ns a los que había renunciado el 8600, pero lo suficientemente rápido para superar a su anterior CDC 7600 y al STAR. NCAR estima que el rendimiento global del sistema fue de 4,5 veces la del CDC 7600.
El Cray-1 fue construido como un sistema de 64 bits, una salida de la 7600/6600, que eran máquinas de 60 bits (también un cambio previsto para el 8600). El direccionamiento era de 24 bits, para un máximo de 1 megapalabra (8 MB) de memoria principal. La memoria se extendía a través de 16 bancos, cada uno con una duración de ciclo de 50 ns, lo que le permitía leer hasta cuatro palabras por ciclo.
El sistema usaba doce unidades funcionales, pero con paralelismo limitado. Se podía alcanzar una instrucción por ciclo de reloj en las unidades, pero al operar en paralelo se alcanzaban dos. De esta forma, el rendimiento teórico era de 160 MIPS (80 MHz × 2 instrucciones), aunque algunas limitaciones hicieron que el rendimiento de coma flotante se acerque generlamente a 136 megaflops. Sin embargo, mediante el uso cuidadoso de instrucciones vectoriales y la creación de encadenados útiles, el sistema podía alcanzar picos de 250 megaflops.
Puesto que la máquina fue diseñada para operar con grandes conjuntos de datos, el diseño también dedicaba cantidades considerables de circuitos a la E/S. Los primeros diseños de Cray en CDC incluían computadoras independientes dedicadss a esta tarea, pero esto ya no era necesario. Por el contrario, la Cray-1 incluía cuatro controladoras de 6 canales, cada uno de los cuales daba acceso a la memoria principal, una vez cada cuatro ciclos. Los canales tenían 16 bit de ancho, e incluían 3 bit de control y cuatro para la corrección de errores, por lo que la máxima velocidad de transferencia era de 1 palabra por cada 100 ns, o 500K palabras por segundo, para toda la máquina.
El modelo inicial, la Cray-1A, pesaba 5,5 toneladas incluyendo el sistema de refrigeración de freón. Configurado con una memoria RAM de 1 millón de palabras, la máquina y sus fuentes de alimentación consumían cerca de 115 kW de potencia; la refrigeración y el almacenamiento probablemente duplicaban esta cifra. Un Data General SuperNova S/200 se utiliza generalmente como un "front end" para el control de las instrucciones de la máquina, más tarde sustituido por el Eclipse.
El posterior Cray-1S tuvo un reloj un poco más rápido, con 12 ns, y la memoria principal en tamaños de 1, 2 y 4 millones de palabras. Las máquinas Data General fueron sustituidas por un diseño propio de 16 bits funcionando a 80 MIPS. El sistema de E/S fue separado de la máquina, conectado a la red a través de canal de control de 6 MB por segundo y un canal de alta velocidad de 100 MB por segundo. Esta separación hizo que el 1S se vea como dos "medio Crays" separadas por unos pocos decímetros, lo que permitió que el sistema de E/S sea ampliado según se requiera. El sistema podía ser comprado en una variedad de configuraciones, desde el S/500 sin E/S y memoria de medio millón de palabras, hasta el S/4400 con una memoria de 4 megapalabras y 4 procesadores de E/S.
El Cray 1-S fue sustituido por el Cray-1M, la M indicaba que la E/S utilizaba memoria RAM basada en circuitos MOS, más económicos. El 1M sólo se presenta en tres versiones, la M/1200 con 1 millón de palabras en 8 bancos, o la M/2200 y M/4200 con 2 o 4 megapalabras en 16 bancos. Todas estas máquinas incluían dos, tres o cuatro procesadores de E/S, y el sistema añade un segundo canal de datos de alta velocidad opcional. Los usuarios también pueden añadir un dispositivo de almacenamiento de estado sólido, un disco RAM, con 8 a 32 megapalabras de memoria MOS-RAM.
MUSEOS
* Varios modelos de superordenadores Cray se exhiben en el Computer History Museum en Mountain View, California.
* Varios modelos se exhiben también, en el Chippewa Falls Museum of Industry and Technology en Chippewa Falls, Wisconsin.
* Un Cray-1 se encuentra en exhibición en el Museo de Computadoras Digibarn.
* Un Cray-1 se encuentra en exhibición en el Deutsches Museum.
* Un Cray-1 se encuentra en exhibición en el Science Museum de Londres.
* Un Cray-1 se encuentra en exhibición en el National Air and Space Museum de Washington.