Пирамида Технолоджи Корпорациясы: Тарихы мен дамуы

Кіріспе

Пирамидалық технология корпорациясы - жоғары өнімділік деңгейіндегі RISC-негізделген мини-компьютерлерді шығарған компьютерлік компания. Ол Калифорния штатының Сан-Франциско шығанағы аймағында орналасқан.

Олар 1985 жылы DC/OSx таңбасымен көппроцессорлы UNIX жүйесін жеткізіп берген екінші компания болды, бұл 1990-шы жылдардың басына дейін олардың өнімдерінің негізін құрады. Пирамиданың OSx-і – 4.xBSD және AT&T-нің UNIX System V жүйесінен бағдарламалар мен жүйелік шақыруларды қолдайтын екі әлемді UNIX болды.

Тарих

Пирамидалық технология 1981 жылы Hewlett Packard компаниясының бірнеше бұрынғы қызметкерлерімен құрылды, олар RISC архитектурасына негізделген жоғары сапалы мини-компьютерлер жасауға мүдделі болды. 1995 жылдың наурыз айында Pyramid компаниясын Siemens AG сатып алып, Siemens Computer Systems US бөлімшесіне қосты. 1998 жылы бұл бөлімше екіге бөлінді, ал операцияның сервистік бағыты Wincor Nixdorf аталды. 1999 жылы Siemens және Fujitsu өздерінің компьютерлік операцияларын біріктіріп, Fujitsu Siemens Computers компаниясын құрды, содан кейін 2000 жылы Amdahl компаниясы да қосылды.

90 есе

Бірінші Pyramid Technology сериясы 1983 жылдың тамызында шығарылды. Ол 8 МГц жылдамдықпен жұмыс істейтін 32 биттік скалярлық процессорды қолданды. Архитектура RISC машинасы ретінде сатылғанымен, ол шын мәнінде микропрограммаланған. Ол Berkeley RISC процессорына негізделген «сырғымалы терезе» регистрлік моделін пайдаланды, бірақ жадқа қол жеткізу нұсқауларында көптеген циклдарды қажет ететін күрделі операциялық режимдер болды. Көптеген регистрден регистрге скалярлық нұсқаулар бір машина циклында орындалды. Бастапқыда, қалқыма нүктелік нұсқаулар толығымен микрокодта орындалды, бірақ кейіннен бөлек схемалық тақтадағы опциялық қалқыма нүктелік құрылғы шығарылды. Микропрограммалау басқа RISC емес мүмкіндіктерге, мысалы, блоктарды жылжыту нұсқауларына да мүмкіндік берді. Бағдарламалар 64 регистрге қол жеткізе алды, ал көптеген нұсқаулар үштік болды. Он алты регистр (48-63 регистрлер) «жалпы регистрлер» деп аталды және олар статикалық және әрқашан көрінетін стандартты CPU регистрлеріне сәйкес келді. Қалған 48 регистр шын мәнінде қосалқы бағдарлама стегінің жоғарғы жағында болды. Олардың отыз екісі (0–31) ағымдағы қосалқы бағдарламаның жергілікті регистрлері болды, ал 32–47 регистрлері келесі шақырылған қосалқы бағдарламаға 16 параметрге дейін беру үшін пайдаланылды. Қосалқы бағдарламаны шақыру кезінде регистр стегі 32 сөзді жоғары жылжытты, сондықтан шақырушының 32–47 регистрлері шақырылған қосалқы бағдарламаның 0–15 регистрлеріне айналды. Қайтару нұсқаулығы стекті 32 сөзді төмендетті, сондықтан қайтару параметрлері шақырушының 32–47 регистрлерінде көрінетін болды. Стек кэші CPU-да 16 деңгейді сақтады, ал стек асып кетуі мен жетіспеуі CPU микрокодымен автоматты түрде басқарылды. Бағдарламалау моделінде екі стек болды: біреуі регистр стегі үшін, екіншісі қосалқы бағдарламаның жергілікті айнымалылары үшін. Біреуі адрестік кеңістіктің ортасындағы белгіленген мекенжайдан өсті, ал екіншісі пайдаланушы режиміндегі адрестік кеңістіктің жоғарғы жағынан төмен қарай өсті. 90x төрт жад тақтасын қабылдай алатын, бастапқыда әрқайсысы 1 МБ көлемде болды. Бұл сол кезде көп жад саналды, бірақ RISC сияқты архитектура бұрынғы архитектураларға қарағанда үлкен бағдарламаларға әкелді, сондықтан көптеген машиналар жад ұялары толы сатылды. Әйгілі болғандай, 1 МБ жад тақталарында RAM сокеттерде орналасқандықтан, 90x шығарылымынан кейін жақын арада үлкен динамикалық RAM құрылғылары қол жетімді болғанда оларды 4 МБ-қа дейін жаңартуға болады. 90x 1980-ші жылдардың басында UNIX-ті іске қосу үшін таңдалған платформа болған Digital Equipment Corporation (DEC) VAX 11/780-мен бәсекелесті. 90x процессоры VAX-тан шамамен екі есе жылдамдықпен жұмыс істеді және бағасы шамамен жартысы болды. Pyramid DEC-тің VMS операциялық жүйесіз VAX машиналарын сатуға құлықсыздығынан тікелей көмек алды, олар үшін олар айтарлықтай ақша талап етті. Көптеген университеттер VMS-тің орнына UNIX-ті іске қосуды қалағандықтан, Pyramid-тің жоғары өнімділігі мен төмен бағасы, сондай-ақ DEC-тен жасалмаған жеткізу кешігулері немесе қосымша төлемдер оларға жаңа өндірушіден сатып алу туралы тәуекелді шешім қабылдауға көмектесті. 90x-тің бәсекеге қарағанда ең үлкен артықшылықтарының бірі – 16 биттік кесінді процессорға негізделген асинхронды тізбекті порт контроллері (ITS немесе Интеллектуалды терминал сервері) болды. ITS 16 тізбекті портқа қосылды және DMA-ны пайдаланып, тізбектелі шығыс дерек блогынан қуат алып, оларды өте жоғары жылдамдықпен жұмыс істете алды. Бір машинада әрқайсысы өзінің I/O процессоры бар көптеген ITS орнатылуы мүмкін. Сол кездегі басқа машиналар (соның ішінде 11/780) интерактивті пайдаланушылар үшін әрбір бірнеше байт сайын CPU араласуын қажет етті, бұл CPU жүктемесінің жүйелік бөлігіне едәуір үлесті. Нәтижесінде, 90x нақты тізбекті I/O мөлшерімен эталондық тесттерде өте жақсы нәтижелер көрсетті. Диск және магниттік таспа контроллерлері U пішіндес шина адаптерлік тақтасындағы ұяға орнатылған 16 биттік үшінші тараптың Multibus контроллерлері болды. Көптеген алғашқы жүйелер 470 МБ Fujitsu Eagle дискісімен және роликке жүктелетін таспа жетегімен жеткізілді. VAX 11/780 сияқты, консоль процессоры ретінде дискетасы бар PDP 11/03 болған, 90x «Жүйелік қолдау процессорына» ие болды, ол Motorola 68000 негізінде құрылған және жүйе іске қосылған кезде дискетадан микрокодты жүктеді. Сонымен қатар, ол жүйе бойынша диагностикалық жиынтықты іске қоса алды. Өндірушінің қашықтан талдау жасауына мүмкіндік беретін модемі болды. Әкімшілік процессормен басқарылатын бағдарлама бастапқыда «Толығымен нақты емес қашықтықтан диагностика» деп аталды. Бұл атау бірнеше жылдан кейін өзгертілді. Минималды жүйе бір тіреуге орнатылды, төменгі жағында карта ұясы, ортасында дискі жетегі, жоғарысында таспа жетегі, содан кейін жоғары жағында дискета жетегі мен тұтандыру кілті бар 2 дюймдік басқару панелі болды. Бұл сол кезде өте ықшам деп есептелді. Австралиядағы кем дегенде бір машина жарты жыл бойын ауа кондиционері лауазымды терезені алмастырған және жүйе консолі терминалы шкафтың үстіне орнатылған зейнеткерлікке шыққан ашық әжетханада орнатылған. Әкімшілік тапсырмалар ашық ауада орындалды. Басқару панеліндегі жалғыз индикатор – машина жұмыс істеген кезде орташа CPU пайдалануын көрсеткен 8 сегменттік сызықтық LED дисплейі және машина күтпеген жерден тоқтаған кезде «Cylon Eye» үлгісі болды. Машина консольге (монохромды асинхронды терминал) қоюға жеткілікті төмен болды.

The first Pyramid Technology series of minicomputers was released in August 1983 as the 90x superminicomputer, which used their custom 32 bit scalar processor running at 8 MHz. Although the architecture was marketed as a RISC machine, it was actually microprogrammed. It used a "sliding window" register model based on the Berkeley RISC processor, but memory access instructions had complex operation modes that could require many cycles to run. Many register to register scalar instructions were executed in a single machine cycle. Initially, floating point instructions were executed totally in microcode, although an optional floating point unit on a separate circuit board was released later. Microprogramming also allowed other non RISC luxuries such as block move instructions. Programs had access to 64 registers, and many instructions were triadic. Sixteen registers (registers 48 to 63) were referred to as "global registers" and they correspond to the registers of a typical CPU, in that they are static and always visible. The other 48 registers were actually the top of the subroutine stack. Thirty two of them (0–31) were local registers for the current subroutine, and registers 32–47 were used to pass up to 16 parameters to the next subroutine called. During a subroutine call, the register stack moved up 32 words, so the caller's registers 32–47 became the called subroutine's registers 0–15. The return instruction dropped the stack by 32 words so return parameters would be visible to the caller in registers 32–47. The stack cache held 16 levels in the CPU and stack overflow and underflow was automatically handled by the microcode of the CPU. The programming model had two stacks, one for the register stack, and one for subroutine local variables. One grew up from a designated address in the middle of the address space, and the other grew down from the top of the user mode address space. The 90x could accommodate four memory boards, initially holding 1 MB each. This was considered to be a lot of memory at the time, but the RISC like architecture resulted in bigger programs than earlier architectures so most machines were sold with the memory slots full. Fortunately, the 1 MB memory boards had RAM in sockets, so they could be upgraded to 4 MB units when bigger dynamic RAM devices became available shortly after the 90x's initial release. The 90x competed with the Digital Equipment Corporation (DEC) VAX 11/780 which was the preferred platform for running UNIX in the early 1980s. The 90x processor benchmarked at roughly twice the speed of the VAX, and sold for about half the price. Pyramid was indirectly assisted by DEC's reluctance to sell VAX machines without the VMS operating system, for which they charged a considerable amount of money. Many universities wanted to run UNIX rather than VMS, so Pyramid's higher performance and lower price, coupled with artificial delivery delays or surcharges from DEC, helped them to make the risky decision to buy from a new manufacturer. One of the 90x's biggest advantages over the competition was its asynchronous serial port controller (the ITS or Intelligent Terminal Server) based on a 16 bit bit slice processor. The ITS interfaced to 16 serial ports, and it could run them at very high speeds, using DMA to feed from daisy chained output data blocks. A machine could have many ITSs installed, each one with its own I/O processor. Other machines at the time (including the 11/780) required CPU intervention every few bytes for interactive users, which added significantly to the system component of the CPU load. As a result, the 90x scored very well on benchmarks with a realistic amount of serial I/O. The disk and magnetic tape controllers were actually 16 bit third party Multibus controllers fitted into a socket in a U shaped bus adapter board. Most early systems were delivered with the 470 MB Fujitsu Eagle disk drive and a slot loading reel to reel streaming tape drive. Just like the VAX 11/780, which had a PDP 11/03 with a floppy disk as its console processor, the 90x had a "System Support Processor", based on a Motorola 68000, that loaded the microcode from an floppy disk when the system was started. It was also able to run a suite of diagnostics over the system. It had a modem which allowed remote analysis by the manufacturer. The software run by the administrative processor was initially called the Totally Unrealistic Remote Diagnostic. This name was changed some years later. A minimal system was delivered in a single rack about high with the card cage in the bottom, the disk drive in the middle, the tape drive above it, then the 2 inch high control panel with a floppy disk drive and ignition key on the top. This was considered very compact at the time. At least one machine in Australia spend six months installed in a retired outdoor lavatory with an air conditioner replacing the louvered window and the system console terminal sitting on top of the cabinet. Administration tasks were performed al fresco. The only indicator on the control panel was an 8 segment bar graph LED display that displayed average CPU usage when the machine was running and a "Cylon Eye" pattern when the machine stopped unexpectedly. The machine was low enough that the console (a monochrome asynchronous terminal) could rest on top.

98x

90x үлгісінен кейін 98x үлгісі тез шықты, ол процессордың сағаттық жиілігі 10 МГц-ке дейін арттырылғаннан басқа, толыққандай ұқсас болды. Бастапқыда 98x өзінің алдыңғы үлгісі сияқты бір процессорлы жүйе болды, бірақ 1986 жылы Pyramid компаниясының алғашқы SMP-сіне айналды. 1985 жылдан 1987 жылға дейінгі кезеңде сериядағы бірнеше машина шығарылды, 1 CPU 9805-тен 4 CPU 9845-ке дейін. Толық жиынтықтағы 9845 шамамен 25 MIPS жылдамдықпен жұмыс істеді, бұл сол кезең үшін жақсы көрсеткіш болғанымен, жоғары деңгейдегі суперкомпьютерлермен бәсекелесе алмады. Өсіп келе жатқан, бірақ бағаға сезімтал жұмыс станциясы/сервер нарығын ескере отырып, Pyramid 1986 жылы WorkCenter-ді ұсынды, ол 98x-тің жартылай биіктігіндегі, төмен бағалы нұсқасы болып табылады және оған горизонтальды орнатылған 9 жолға арналған таспалық дискі және дискілік дискі(лер) орнатылған. Барлық алғашқы Pyramid 9xxx жүйелері – 90x-тен 9810-ға дейін – бірдей физикалық шинаны пайдаланды және оларды жақсартуға болады.

MIServer

Көптеген ерте мультипроцессорлық өндірушілер сияқты, Pyramid практикалық бола бастаған кезде "қарапайым" RISC процессорларына көшті. Pyramid өз RISC дизайнын MIServer S өнімдерінің желісі шығарылғанға дейін пайдалануды жалғастырды. Pyramid 9000 желісінің жалғасы ретінде тіркелім терезесіне негізделген машиналар сериясын шығарды. Бұл машиналар 1989 жылдан бастап MIServer деп аталды. Олар әрқайсысы шамамен 12 МИПС өнімділігі бар он процессорға дейін қолдады. MIServer 1991/2 жылы MIServerT-мен алмастырылды, ал кейін MIServer S және ES шығарылды, бұл Pyramid-тің R3000 негізіндегі алғашқы машинасы болды. Сериядағы алғашқы машиналар 33 МГц жиілікте жұмыс істейтін 4-ден 12 R3000 процессорларымен жабдықталды, ең жоғары өнімділігі шамамен 140 МИПС құрады. Кейінірек шыққан MIServer ES жоғары деңгейдегі машиналарында 24 процессорға дейін, сондай-ақ 33 МГц жиілікте жұмыс істеді. MIPS негізіндегі жүйелер үшін қолданылған операциялық жүйе DC/OSx болды, ол AT&T System V Release 4 (SVR4) нұсқасының порты еді.

Нил сериясы

150 МГц 64 биттік R4400 процессорының шығуы 1993 жылдың соңында 2–16 CPU Nile сериясына әкелді. Әрбір процессор 92 МИПС өнімділігіне ие болғандықтан, Nile жүйелері нағыз суперкомпьютерлер еді. Олардың соңғы өнімі, Reliant RM 1000, іштен Meshine деп аталды, Siemens компаниясы оларды сатып алған кезде ғана нарыққа шыға бастады. RM1000 – бұл массивті параллель өңдеу (MPP) компьютері. Әрбір түйін өздігінен Reliant UNIX DC/OSx жүйесін іске қосты. Бұл жүйе екі осьті торлы архитектураға ие болды. RM1000 кластерлік байланыстарды басқару үшін ICF деп аталатын бағдарламалық қамтамасыз етуді пайдаланды. ICF кейіннен PrimeCluster HA бағдарламалық қамтамасыз етуінде кластерлік негізді қамтамасыз етті, ол әлі де Fujitsu Siemens компаниясынан қолжетімді және дамытылуда. Тордың әрбір есептеу түйіні бір MIPS R10000 процессорын пайдаланды, бірақ RM1000-ға енгізілген жақсартулар NILE SMP машиналарын "ірі" түйіндер ретінде торға қосуға мүмкіндік берді. Есептеу түйіндері физикалық түрде HAAS 3 рамаларына орнатылды, олар бұрынғы Nile өнімдерімен бірге дискілік массивтер ретінде жеткізілді. Әрбір есептеу түйіні негізгі контроллер ретінде алты SCSI дискісін және қосымша контроллер ретінде тағы алты дискіні басқарды. Алты есептеу түйіні немесе төрт есептеу түйіні және екі Nile қосылу шлюзі бар рама көршілес рамаларға қысқа таспалы кабельдермен қосылды. Есептеу түйіндері орнатылған HAAS 3 рамасы ұяшық деп аталды. Ұяшықтар бір-біріне құлыпталып, кеңістікке қарай екі қабатқа дейін және соңына дейін жинауға болатын. Төрт ұяшық бірге тонна деп аталды, ал жүйелер олардағы тонна санымен белгіленді. Pyramid-та құрылған ең үлкен тор 214 процессордан тұратын сынақ жүйесі болды, оның ішінде төрт Nile SMP түйіні бар еді. RM1000 өндірісі тоқтатылып, Siemens компаниясы оны алмастырмаса да, Ұлыбританияның ірі телекоммуникациялық компаниясы сияқты үлкен орналымдары бар клиенттерге осы массивті параллель жүйелерге лайықты алмастырушы табуға көп уақыт кетті, себебі олардың үлкен I/O және есептеу мүмкіндіктері зор болды.