Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

ILLIAC ( Illinois Automatic Computer ) представлял собой серию суперкомпьютеров, построенных в различных местах, в том числе в Университете штата Иллинойс в Урбана-Шампейн . Всего в период с 1951 по 1974 год было построено пять компьютеров этой серии. Это имя используется и в некоторых более современных проектах.

Архитектурный план [ править ]

Архитектура первых двух компьютеров UIUC была взята из технического отчета комитета Института перспективных исследований (IAS) в Принстоне , First Draft of Report on EDVAC (1945), отредактированного Джоном фон Нейманом (но с идеями из Eckert, Mauchley и многих других.) Проекты, представленные в этом отчете, не тестировались в Принстоне до тех пор, пока в 1953 году не была завершена более поздняя машина, JOHNNIAC . Однако технический отчет оказал большое влияние на вычисления в 1950-х годах и использовался как образец для многих других компьютеров, в том числе два в Университете Иллинойса, которые были завершены до того, как Принстон закончил Johnniac. Университет Иллинойса был единственным учреждением, построившим два экземпляра машины IAS. Честно говоря, несколько других университетов, включая Принстон, изобрели новые технологии (новые типы памяти или устройств ввода-вывода) во время строительства своих компьютеров, что задержало реализацию этих проектов. В ILLIAC I, II и IV студенты, связанные с IAS в Принстоне ( Абрахам Х. Тауб , Дональд Б. Гиллис , Дэниел Слотник ), сыграли ключевую роль в разработке компьютеров. [1]

ORDVAC [ править ]

ORDVAC был первым из двух компьютеров, построенных по контракту в Университете Иллинойса. ORDVAC был завершен весной 1951 г. и сдан летом. Осенью он был доставлен в армии США «s Абердине полигоне и проверили в примерно одну неделю. В рамках контракта Университету Иллинойса были предоставлены средства на создание второго идентичного компьютера, известного как ILLIAC I.

ИЛЛИАК I [ править ]

Основная статья: ИЛЛИАК I

ILLIAC I был построен в Университете штата Иллинойс по той же конструкции, что и ORDVAC . Это был первый архитектурный компьютер фон Неймана, построенный и принадлежавший американскому университету. Он был принят на вооружение 22 сентября 1952 года.

ILLIAC I был построен с 2800 электронными лампами и весил около 5 тонн. К 1956 году он получил больше вычислительной мощности, чем все компьютеры в Bell Labs вместе взятые. Данные были представлены в виде 40- битных слов , из которых 1024 могли храниться в основной памяти, а 12 800 - в памяти барабана .

Сразу после запуска Спутника в 1957 году ILLIAC I использовался для расчета эфемерид орбиты спутника, позже опубликованной в журнале Nature . [2]

ILLIAC I был списан в 1963 году, когда ILLIAC II (см. Ниже) вступил в строй.

ИЛЛИАК II [ править ]

Основная статья: ИЛЛИАК II

ILLIAC II был первым транзисторах и конвейерный суперкомпьютер , построенный в Университете штата Иллинойс. ILLIAC II и IBM 7030 Stretch были двумя конкурирующими проектами по созданию транзисторных суперкомпьютеров 1-го поколения [3] . ILLIAC II был асинхронной логической схемой. Изначально в 1958 году он был в 100 раз быстрее, чем конкурирующие машины того времени. Он вступил в строй в 1962 году, на два года позже, чем ожидалось.

ILLIAC II имел 8192 слова в основной памяти , подкрепленных 65 536 словами на магнитных барабанах. Время доступа к основной памяти составляло от 1,8 до 2 мкс. Время доступа к магнитному барабану составляло 7 мкс. Также был предусмотрен «быстрый буфер» для хранения коротких циклов и промежуточных результатов (по концепции аналогично тому, что сейчас называется кешем). Время доступа к «быстрому буферу» составляло 0,25 мкс.

Размер слова составлял 52 бита. Для чисел с плавающей запятой используется формат с 7 битами экспоненты (степень 4) и 45 битами мантиссы . Инструкции были длиной 26 или 13 бит, что позволяло упаковывать до 4 инструкций в слово памяти. Конвейерные функциональные блоки были названы расширенным управлением , отложенным управлением и взаимодействием . Компьютер использовал независимую от скорости схему Мюллера (например, С-элемент Мюллера ) для части схемы управления.

В 1963 году Дональд Б. Гиллис (который разработал элемент управления) использовал ILLIAC II, чтобы найти три простых числа Мерсенна с 2917, 2993 и 3376 цифрами - наибольшие простые числа, известные в то время.

Хидео Айсо (相 磯 秀 夫, 1932-) из Японии участвовал в программе разработки и проектировал арифметико-логическое устройство с сентября 1960 года [4].

ИЛЛИАК III [ править ]

Основная статья: ИЛЛИАК III

ILLIAC III был мелкозернистый SIMD распознавания образов компьютер , построенный в Университете штата Иллинойс в 1966 году.

Первоначальной задачей этого ILLIAC была обработка изображений экспериментов с пузырьковой камерой, используемых для обнаружения ядерных частиц. Позже его использовали на биологических изображениях. Машина была уничтожена в результате пожара, вызванного коротким замыканием Variac на одной из деревянных скамеек в 1968 году.

ИЛЛИАК IV [ править ]

Основная статья: ИЛЛИАК IV

ILLIAC IV был одним из первых попыток массивно параллельного компьютер. Ключом к дизайну, задуманному Дэниелом Слотником, директором проекта, был довольно высокий параллелизм с использованием до 256 процессоров, который позволял машине работать с большими наборами данных в том, что позже будет известно как обработка массивов.. Машина должна была иметь 4 квадранта. В каждом квадранте был блок управления (CU) и 64 процессорных элемента (PE). Первоначально компания Texas Instruments взяла на себя обязательство создавать элементы обработки (PE) из крупномасштабных интегральных схем (LSI). Через несколько лет после начала проекта TI отказалась и заявила, что не может производить микросхемы LSI по контрактной цене. Это потребовало полной модернизации с использованием интегральных схем среднего размера, что привело к большим задержкам и значительному увеличению затрат. Это также привело к масштабированию системы с четырех квадрантов до одного квадранта из-за того, что версия MSI должна была быть во много раз больше, чем версия LSI. Это привело к тому, что БС вытащил «карточки» размером порядка двух квадратных футов.Для полиэтилена то, что должно было быть стружкой диаметром около 1 дюйма, теперь стало примерно 6 на 10 дюймов. Пространство, мощность и кондиционер (не говоря уже о бюджете) не позволили разместить четырехквадрантную машину. Машина была 10 футов в высоту, 8 футов в глубину и 50 футов в длину. От CU по проводам к PE может быть отправлено 10–12 инструкций в любое время. Источники питания для машины были настолько большими, что потребовалось разработать вилочный погрузчик с одним язычком для снятия и повторной установки источника питания. Шины блока питания на машине перекрывали расстояния более трех футов и были похожи на осьминога. Толстая медь, шины были покрыты эпоксидной смолой, которая часто трескалась, что приводило к коротким замыканиям и множеству других проблем. ILLIAC IV был разработанмощность и кондиционер (не говоря уже о бюджете) не позволяли четырехквадрантной машины. Машина была 10 футов в высоту, 8 футов в глубину и 50 футов в длину. От CU по проводам к PE может быть отправлено 10–12 инструкций в любое время. Источники питания для машины были настолько большими, что потребовалось разработать вилочный погрузчик с одним язычком для снятия и повторной установки источника питания. Шины блока питания на машине перекрывали расстояния более трех футов и были похожи на осьминога. Толстая медь, шины были покрыты эпоксидной смолой, которая часто трескалась, что приводило к коротким замыканиям и множеству других проблем. ILLIAC IV был разработанмощность и кондиционер (не говоря уже о бюджете) не позволяли четырехквадрантной машины. Машина была 10 футов в высоту, 8 футов в глубину и 50 футов в длину. От CU по проводам к PE может быть отправлено 10–12 инструкций в любое время. Источники питания для машины были настолько большими, что потребовалось разработать вилочный погрузчик с одним язычком для снятия и повторной установки источника питания. Шины блока питания на машине перекрывали расстояния более трех футов и были похожи на осьминога. Толстая медь, шины были покрыты эпоксидной смолой, которая часто трескалась, что приводило к коротким замыканиям и множеству других проблем. ILLIAC IV был разработанИсточники питания для машины были настолько большими, что потребовалось разработать вилочный погрузчик с одним язычком для снятия и повторной установки источника питания. Шины блока питания на машине перекрывали расстояния более трех футов и имели конструкцию, напоминающую осьминога. Толстая медь, шины были покрыты эпоксидной смолой, которая часто трескалась, что приводило к коротким замыканиям и множеству других проблем. ILLIAC IV был разработанИсточники питания для машины были настолько большими, что потребовалось разработать вилочный погрузчик с одним язычком для снятия и повторной установки источника питания. Шины блока питания на машине перекрывали расстояния более трех футов и были похожи на осьминога. Толстая медь, шины были покрыты эпоксидной смолой, которая часто трескалась, что приводило к коротким замыканиям и множеству других проблем. ILLIAC IV был разработанBurroughs Corporation, построенная в квадрантах в Грейт-Вэлли, штат Пенсильвания, в период с 1967 по 1972 год. Она имела традиционную архитектуру одноадресного аккумулятора, а не революционную архитектуру стека, впервые примененную Берроузом в машинах 5500/6500. Illiac IV был разработан как «внутренний процессор» для B6700. Перерасход средств из-за того, что Burroughs не получил микросхемы LSI и другие ошибки проектирования (блок управления был построен с положительной логикой, а PE с отрицательной логикой и т. Д.), Сделали проект несостоятельным. [ необходима цитата ]

Начиная с 1970 года машина стала предметом студенческих демонстраций в Иллинойсе. Во-первых, проект был тайно создан на территории кампуса. Когда это утверждение оказалось ложным, акцент сместился на роль университетов в секретных военных исследованиях. Слотник не поддерживал запуск секретных программ на машине. ARPA хотела, чтобы машинное отделение было покрыто медью, чтобы предотвратить слежку за секретными данными за пределами объекта. Слотник отказался это сделать. Он пошел дальше и настоял на том, чтобы все исследования, проведенные на Illiac IV, были опубликованы. Если бы машина была установлена ​​в Урбане, это было бы так. Однако по двум причинам аппарат был доставлен в НАСА Эймсу. Во-первых, Слотник был обеспокоен тем, что физическое присутствие машины в университетском городке может вызвать насилие со стороны студенческих радикалов.Это, а также требование провести секретное исследование с помощью машины привели ARPA к переводу машины в Исследовательский центр NASA Ames Research Center, где она была установлена ​​в безопасной среде. Машина так и не была доставлена ​​в Иллинойс, прибыв в 1972 году. В 1972 году, когда в НАСА работал первый (и единственный квадрант), он был в 13 раз быстрее, чем любая другая машина, работавшая в то время. Блок управления, несколько PE и его 10-мегабайтные диски можно увидеть сегодня в Музее истории компьютеров в Калифорнии.Блок управления, несколько PE и его 10-мегабайтные диски можно увидеть сегодня в Музее истории компьютеров в Калифорнии.Блок управления, несколько PE и его 10-мегабайтные диски можно увидеть сегодня в Музее истории компьютеров в Калифорнии.

КЕДР [ править ]

CEDAR был суперкомпьютером с иерархической общей памятью, построенным в 1988 году. Группу разработчиков возглавлял профессор Дэвид Кук . Эта система SMP (симметричная многопроцессорная обработка) воплотила в себе достижения в области взаимосвязанных сетей, поддержку параллелизма блоками управления, оптимизирующие компиляторы и параллельные алгоритмы и приложения. Иногда его называют ILLIAC V.

ИЛЛИАК 6 [ править ]

Разработка ILLIAC 6 началась в начале 2005 года в Университете Иллинойса в Урбане-Шампейн под руководством Ладди Харрисона. [5] Он был задуман как коммуникационный суперкомпьютер с 65536 узлами, использующий в качестве вычислительных узлов стандартные процессоры цифровых сигналов. [6] Он был разработан для выполнения более 1,2 квадриллиона операций умножения с накоплением в секунду и двухсекционной полосы пропускания более 4 терабайт в секунду. [7]

Надежный ILLIAC [ править ]

Trusted ILLIAC была завершена в 2006 году в Университете Иллинойса в Урбана-Шампань «s координированного научной лаборатории и доверительном Института информационных . Это был кластер Linux на 256 узлов , каждый из которых имел по два процессора.

Доверенные узлы ILLIAC содержат встроенные ПЛИС, позволяющие использовать интеллектуальные компиляторы и модели программирования, оценку и проверку системы, настраиваемые механизмы доверия, автоматическое управление сбоями, оперативную адаптацию и множество других настраиваемых структур доверия. Каждый из узлов имел доступ к 8 ГБ памяти на шине 6,4 ГБ / с и был подключен через PCI-Express 8 ГБ / с к ПЛИС. Сеть InfiniBand со скоростью 2,5 Гбайт / с обеспечивает межузловое соединение. Система была построена при помощи и поддержке Hewlett-Packard , AMD и Xilinx . [8]

См. Также [ править ]

  • МУСАСИНО-1
  • ИАС Компьютер

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Компьютер от Паскаля до фон Неймана, Германа Х. Голдстайна . Издательство Принстонского университета. 1972. С.  292, 307 . ISBN 0-691-08104-2.
  2. ↑ IR King, GC McVittie, GW Swenson, Jr. и SP Wyatt, Jr., "Дальнейшие наблюдения первого спутника", Nature , № 4593, 9 ноября 1957 г., с. 943
  3. ^ Элис ЭД Гиллис, жена Дональда Б. Гиллиса (2005-06-30). "личное общение". Конкурентами были Stretch и ILLIAC II. ILLIAC II был общественным достоянием, и Stretch извлек выгоду из технических отчетов UIUC. Исследователи из Университета Иллинойса ласково назвали проект IBM "St. Retch". Отсутствует или пусто |url=( справка )
  4. ^ "Компьютерный пионер в Японии" . Общество обработки информации Японии (情報 処理 学会). 2006-06-30. Архивировано 22 июля 2011 года . Проверено 22 декабря 2008 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  5. ^ "Ладди Харрисон" . Страница факультета . Университет Иллинойса Урбана-Шампейн. Архивировано из оригинального 26 сентября 2011 года . Проверено 21 апреля 2011 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  6. ↑ Шон Келлер (13 июля 2006 г.). «ILLIAC 6 (illiac6.cs.uiuc.edu) Коммуникационный суперкомпьютер» (PDF) . Плакат Летнего института реконфигурируемых систем . Проверено 21 апреля 2011 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  7. ^ Ладди Харрисон (2005). "Аналоговые устройства Incorporated TigerSHARC" (PDF) . Серия презентаций процессоров . Архивировано из оригинального (PDF) 15 апреля 2010 года . Проверено 14 мая 2014 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  8. ^ «Надежный ILLIAC раздвигает границы надежных вычислений» (PDF) . На нашей страже . 1 (1). Офис канцлера, Иллинойсский университет в Урбана-Шампейн. 27 июля 2006 г. с. 5. Архивировано из оригинального (PDF) 1 сентября 2006 года . Проверено 21 апреля 2011 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка ) Включает изображение ILLIAC I

Внешние ссылки [ править ]

  • Устное историческое интервью с Геном Голубым . Институт Чарльза Бэббиджа , Университет Миннесоты. Голуб обсуждает создание компьютера ILLIAC, работу Ральфа Мигера и Дэвида Уиллера над дизайном ILLIAC; программирование; и первые пользователи ILLIAC в Университете Иллинойса.
  • Интервью по устной истории на компьютерах ILLIAC . Институт Чарльза Бэббиджа , Университет Миннесоты. Интервью включают Германа Х. Голдстайна и его отношение к компьютеру IAS ; Стивен Лукасик и финансирование ARPA; Дэвид Уиллер, который работал над ILLIAC и преподавал в Иллинойсе в 1951-53 гг.
  • Руководство по программированию на машинном языке ILLIAC I
  • Инструкции ILLIAC I
  • ILLIAC II Руководство
  • Интернет-сайт ИЛЛИАК 6
  • Надежный веб-сайт ILLIAC