Cray-2
編輯Cray-2是由Cray Research公司于1985年開始制造的帶有四個矢量處理器的超級計算機。它的峰值性能為1.9GFLOPS,發布時是世界上最快的機器,取代了Cray X-MP的位置。反過來,它又在1988年被Cray Y-MP取代。
Cray-2是Seymour Cray設計的xxx個成功使用多個CPU的機器。1970年代初,CDC 8600曾嘗試過這一做法,但當時的射極耦合邏輯(ECL)晶體管太難封裝成一臺工作機器。Cray-2通過使用ECL集成電路解決了這一問題,將它們包裝在一個新穎的三維布線中,xxx增加了電路密度。
密集的封裝和由此產生的熱負荷是Cray-2的一個主要問題。這個問題以一種獨特的方式得到了解決,即在壓力下迫使電惰性氟化氫液體通過電路,然后在處理器箱外冷卻。這種獨特的瀑布式冷卻器系統在公眾眼中代表了高性能計算,并在許多宣傳片中出現,在一段時間內還被作為電影道具。
與最初的Cray-1不同,Cray-2難以提供峰值性能。該公司的其他機器,如X-MP和Y-MP,在很大程度上超過了Cray-2的銷量。當Cray開始開發Cray-3時,該公司選擇開發Cray C90系列來代替。這與開發8600時發生的事件順序相同,和那個案例一樣,Cray離開了公司。
最初的設計
編輯隨著他著名的Cray-1的成功推出,Seymour Cray轉向了其后續產品的設計。到1979年,他已經厭倦了現在這個大公司的管理干擾,像過去一樣,他決定辭去管理職務,并轉而組建一個新的實驗室。正如他最初從明尼蘇達州明尼阿波利斯的控制數據總部搬到威斯康星州的奇佩瓦瀑布一樣,Cray管理層理解他的需求,支持他搬到科羅拉多州博爾德的新實驗室。在這些新的Cray實驗室作為獨立顧問工作,從1980年開始,他組建了一個團隊,開始了全新的設計。這個實驗室后來關閉了,十年后,在科羅拉多斯普林斯的一個新的設施將開放。
Cray之前用三個同時進行的進步來解決提高速度的問題:更多的功能單元使系統具有更高的并行性,更緊密的封裝以減少信號延遲,更快的組件使時鐘速度更高。這種設計的典型例子是CDC 8600,它將四個基于ECL邏輯的類似CDC 7600的機器裝入一個1×1米的圓柱體中,并以8ns的周期速度(125MHz)運行。不幸的是,為實現這一周期時間所需的密度導致了該機器的衰落。里面的電路板是密密麻麻的,由于即使一個晶體管出現故障也會導致整個模塊失效,把更多的晶體管裝在卡上,xxx增加了故障的機會。冷卻密密麻麻的單個元件也是一個重大挑戰。
解決這個問題的一個辦法是使用集成電路(IC)而不是單個元件,這也是大多數計算機供應商已經開始采用的辦法。每個集成電路包括從一個模塊中選擇的元件,通過自動構建過程預先連接成一個電路。如果一個集成電路不工作,就會嘗試另一個。在設計8600時,簡單的基于MOSFET的技術并沒有提供Cray所需要的速度。然而,到1970年代中期,不懈的改進改變了情況,Cray-1已經能夠使用較新的IC,并且仍然以可敬的12.5 ns(80 MHz)的速度運行。事實上,Cray-1實際上比8600快一些,因為由于ICs的體積小,它在系統中裝了相當多的邏輯。
盡管IC設計不斷改進,但IC的物理尺寸主要受制于機械限制;所產生的組件必須足夠大,以便焊接到系統中。正如微處理器設計的快速改進所顯示的那樣,密度的大幅改進是可能的,但對于Cray使用的IC類型,即代表一個完整電路的非常小的部分,設計已經達到了頂峰。為了使性能比Cray-1再提高10倍,也就是Cray的目標,機器將不得不變得更加復雜。因此,他再次轉向類似8600的解決方案,通過增加密度將時鐘速度提高一倍,在基本系統中增加更多的這些小型處理器,然后嘗試處理機器的散熱問題。
另一個設計問題是處理器和主存儲器之間的性能差距越來越大。在CDC 6600時代,內存的運行速度與處理器相同,主要問題是將數據輸入內存。Cray通過在系統中增加10臺較小的計算機來解決這個問題,使他們能夠
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