Кіріспе

Control Data корпорациясы жасаған орталық компьютер CDC 6600, Control Data Corporation компаниясы өндірген 6000 сериялы орталық компьютерлердің флагманы болды. Көбінесе алғашқы табысты суперкомпьютер деп есептелетін ол, өнеркәсіптегі бұрынғы рекорд иегері IBM 7030 Stretch-тен үш есе жоғары өнімділік көрсетті. 3 мегаФЛОП-қа дейін өнімділігімен CDC 6600 1964 жылдан 1969 жылға дейін әлемдегі ең жылдам компьютер болып саналды, содан кейін бұл атақ оның ізбасары CDC 7600-ге көшті. Алғашқы CDC 6600 машиналары 1965 жылы Ливермор және Лос-Аламосқа жеткізілді. Олар жоғары деңгейдегі ғылыми және математикалық есептеулер үшін қажетті жүйеге айналып, Курант математикалық ғылымдар институтына, CERN, Лоренс сәулелену зертханасына және тағы да басқаларға жеткізілді. Барлығы кем дегенде 100 дана жеткізілді. CDC 6600 Калифорния штатындағы Маунтин-Вью қаласындағы Компьютер тарихы мұражайында қойылған. CDC 6000 сериялы машинаның жұмыс істейтін жалғыз данасы Living Computers: Museum + Labs арқылы қалпына келтірілді.

Тарих және әсері

CDC-нің алғашқы өнімдері Engineering Research Associates (ERA) компаниясында жасалған машиналарға негізделген, оларды Сеймур Крей CDC-ге көшіп келгеннен кейін жаңартуды сұрады. 1960 жылы олар "Кішкентай тұлға" деп аталған тәжірибелік машинаны жасағаннан кейін, CDC 1604 транзисторлық негіздегі алғашқы коммерциялық компьютерлердің бірін және нарықтағы ең жылдам машиналардың бірін ұсынды. Басқару қуанып, бизнес-қолдануға арналған жаңа машиналар сериясын жоспарлады; олар, мысалы, мәліметтерді өңдеу және тіркеу нұсқауларын қамтиды. Крей мұндай жобаға қызығушылық танытпады және 1604-тен 50 есе жылдам болатын жаңа машина жасауды мақсат етті. Бір және бес жылдық жоспарлар туралы егжей-тегжейлі есеп беруді сұрағанда, ол өзінің бес жылдық мақсаты "әлемдегі ең үлкен компьютерді жасау" екенін, ал "ең үлкен" сол кезде "ең жылдам" сөзімен синоним болған, және бір жылдық жоспары "мақсатқа жететін жолдың бес бөлігінің бірі" екенін жазды. Оның негізгі командасын бастапқы CDC штаб-пәтеріне жақын жаңа кеңселерге көшіріп, олар 1604-те Крей қолданған "арзан" транзисторлардың жақсартылған нұсқаларымен тәжірибе жүргізе бастады. Көптеген тәжірибелерден кейін германийлік транзисторларды 1604-те қолданылған транзисторлардан гөрі жылдам жұмыс істете алмайтынын анықтады. Басқару бастапқыда қалаған "бизнес машинасы", енді CDC 3000 сериясы ретінде қалыптасып, оларды мүмкіндігінше алға жылжытты. Содан кейін Крей шешімді Fairchild Semiconductor компаниясының кремнийлік транзисторларымен жұмыс істеу деп тапты, олар нарыққа жаңа ғана еніп, айтарлықтай жақсарған коммутациялық мүмкіндіктерді ұсынды. Осы кезеңде CDC стартаптан үлкен компанияға айналды және Крей басқарудың күлкілі талаптарына көңілі толмады. 1962 жылы жағдай шиеленісті болды, жаңа CDC 3600 өндіріс сапасына жақындап, басқару қалағандай болды. Крей CDC бас директоры Уильям Норриске бірдеңе өзгеруі керек екенін айтты, әйтпесе ол компаниядан кетеді. Норрис оны жоғалтуға дайын болмады және Крейге жаңа зертхананы қалаған жерде құруға рұқсат берді. Ұзақ ізденістен кейін Крей өзінің туған қаласы Чиппева-Фоллсқа (Висконсин штаты) қайтуға шешім қабылдады, онда ол жер учаскесін сатып алып, жаңа зертхана ашты. Бұл процесс жаңа машинаны жобалауда кейбір кешігулерге әкелсе де, жаңа зертханада, басқарудың араласуынсыз, жұмыс тез ілгеріледі. Осы уақытқа қарай жаңа транзисторлар өте сенімді болды және олардан құралған модульдер әдетте бірінші рет дұрыс жұмыс істеді. 6600 пішінін ала бастады, Крей жүйелік архитектор және 6600-дың "жасырын генийі" Джим Торнтонмен бірге жұмыс істеді. Машинаның өмірлік циклінде (1964-1969 жылдар) 100-ден астам CDC 6600 сатылды. Олардың көп бөлігі ядролық қарумен байланысты зертханаларға, ал қалғаны университеттердің компьютерлік зертханаларына жіберілді. CDC 6600 Эйлердің күштер қосындысы туралы болжамын жоққа шығару үшін тікелей сандық іздеудің алғашқы мысалы ретінде қолданылды. Крей бірден оның ізбасарына назар аударды, бұл жолы 6600 өнімділігінен он есе артық CDC 7600 жасауды мақсат етті. Кейінгі CDC Cyber 70 және 170 компьютерлері жалпы дизайны бойынша CDC 6600-ға өте ұқсас болды және толыққанды кері үйлесімділікке ие болды. 6600 бұрынғы рекорд иесі IBM 7030 Stretch-тен үш есе жылдам болды, бұл IBM-ді алаңдатты. Кейіннен бас директор Томас Уотсон 1963 жылғы 28 тамызда қызметкерлеріне жолдаған хатында: "Өткен аптада Control Data 6600 жүйесін жариялады. Менің түсінгенімше, жүйені әзірлеуші зертханада үй шаруасымен айналысатын адамды қоса 34 адам жұмыс істейді. Олардың 14-і инженер, 4-і бағдарламашы. Біздің ауқымды даму қызметімен салыстырғанда, осы шағын күш-жігердің нәтижесінде біз әлемдегі ең қуатты компьютерді басқа біреуге ұсыну арқылы индустриядағы көшбасшылық позициямыздан неге айырылдық?" Крей сарказммен: "Мырза Уотсон өзіне жауап берген сияқты" деді.

Сипаттама

1950 және 1960 жылдардағы стандартты машиналар бүкіл жүйені басқару үшін бір ғана орталық процессорды (CPU) пайдаланды. Типик бағдарлама алдымен деректерді жадқа (көбінесе алдын ала құрастырылған кітапхана кодын қолдана отырып) жүктейтін, өңдейтін және содан кейін қайта жазатын. Бұл CPU-дың орындалуға шақырылатын барлық нұсқауларды өңдеу үшін жеткілікті күрделі болуын қажет етті. Күрделі CPU үлкен CPU дегенді білдіреді, бұл құрамына кіретін жеке модульдер арасында ақпарат ағып жатқанда сигнал беруде кешігуге алып келді. Бұл кешігулер өнімділіктің максималды шегін белгіледі, өйткені машина тек келесі модульға сигналдың келуіне уақыт беретін цикл жылдамдығында жұмыс істей алатын. Крей басқа тәсіл қолданды. 1960 жылдары CPU-лар әдетте олар қосылған негізгі жадтан баяу жұмыс істеді. Мысалы, процессор екі санды көбейту үшін 15 цикл қажет ете алады, ал әр жадқа қол жеткізу үшін бір немесе екі цикл ғана қажет болды. Бұл негізгі жадтың маңызды уақыт аралығында бос тұрғанын білдірді. 6600 осы бос уақытты пайдаланды. CDC 6600 математикалық және логикалық операцияларды мүмкіндігінше жылдам орындауға арналған қарапайым орталық процессорды (CP) пайдаланды, бұл оны сымдардың ұзындығын және сигнал берудегі кешігуді азайту үшін мүмкіндігінше кіші етіп жасауды талап етті. Бұл машинаның (әдетте) крест тәрізді негізгі корпусына әкелді, ал CPU-дың схемалық тақталары орталыққа жақын орналасты, нәтижесінде процессор әлдеқайда кішкентай болды. Кремнийлі транзисторлардың жылдам қосу-өшіру жылдамдығымен үйлесімді жаңа процессор 10 МГц жылдамдықпен (100 нс цикл уақыты) жұмыс істеді, бұл нарықтағы басқа машиналарға қарағанда он есе жылдам болды. Сағаттың жылдамдығымен қатар, қарапайым процессор нұсқауларды азырақ сағаттық циклдарда орындады; мысалы, CPU он циклде көбейтуді аяқтауы мүмкін. CPU-ды қолдау үшін он 12 биттік 4 КиБ перифериялық процессорлар (PP) болды, олардың әрқайсысы 12 кіріс/шығыс (I/O) каналдарының ортақ жиынына қол жеткізе алды, олар кіріс және шығысты басқарды, сондай-ақ CP-нің өңдеуі үшін орталық жадқа қандай деректерді жіберуді басқарды. PP-лер процессор операцияларды орындауда бос емес уақытта жадқа қол жеткізу үшін жасалған. Бұл оларға кіріс/шығысты орталық өңдеу уақыты тұрғысынан тегін орындауға мүмкіндік берді, CPU-ды мүмкіндігінше жұмыспен қамтыды. 6600 CP 60 биттік сөзді және бүтін сандарды бірлікпен толықтыруды қолданды, бұл кейінірек CDC машиналары 1980 жылдардың соңына дейін қолданды, оларды кейбір цифрлық сигнал процессорларынан басқа осы архитектураны қолданатын соңғы жүйелер етті. Кейіннен CDC CP, PP және каналдардың саны мен түріне қатысты опцияларды ұсынды, мысалы, CDC 6700 екі орталық процессорға ие болды, 6400 CP және 6600 CP. Өз заманындағы басқа машиналарда оларды басқару үшін күрделі алдыңғы панельдер болған кезде, 6600 тек өлі бастау панеліне ие. Екі CRT жүйелік консолі бар, бірақ ол операциялық жүйемен басқарылады және аппаратты тікелей басқармайды да, көрсетпейді де. 6600 машинасының барлығы шамамен 400 000 транзистордан тұрады.

Перифериялық процессорлар

CPU тек шектеулі сандағы қарапайым командаларды орындай алатын. Сол кездегі әдеттегі CPU-да күрделі командалар жинағы болды, онда жадқа қол жеткізу және кіріс/шығыс сияқты барлық қалыпты «үй шаруашылығы» міндеттерін орындауға арналған командалар қамтылған. Cray оның орнына осы командаларды жеке, қарапайым процессорларда іске асырды, олар тек осы міндеттерге арналған, ал CPU-ға әлдеқайда кіші командалар жинағы қалды. Бұл кейіннен қысқартылған командалар жинағын құрастыратын компьютер (RISC) деп аталатын дизайнның алғашқысы болды. CPU, перифериялық процессорлар (PP) және кіріс/шығыс құрылғыларының параллель жұмыс істеуіне мүмкіндік берген бұл дизайн машинаның өнімділігін едәуір арттырды. Әдетте, бірнеше процессорлы машинаның құны да әлдеқайда жоғары болар еді. 6600 дизайнының кілті – I/O процессорларын, яғни перифериялық процессорларды (PP) мүмкіндігінше қарапайым ету болды. PP-лер қарапайым 12 биттік CDC 160 A негізінде құрылған, ол CPU-дан әлдеқайда баяу жұмыс істеді, деректерді жинап, арнайы аппараттық құралдар арқылы жоғары жылдамдықпен негізгі жадқа жіберіп тұрды. 10 PP іс жүзінде іске асырылды; CPU аппараттық құралы тек бір PP үшін ғана болды. Бұл CPU аппараттық құралы 10 PP-нің әрқайсысын көрсететін 10 PP тіркелім жиынтығымен ортақ пайдаланылды (қазіргі заманғы көп өрісті процессорларға ұқсас). PP тіркелім барабаны «айналу» арқылы, әр PP тіркелім жиынтығы PP процессоры орналасқан «ұяға» ұсынылды. Ортақ CPU PP-нің командаларының барлығын немесе бір бөлігін орындайтын, содан кейін барабан қайтадан «айналып», келесі PP-нің тіркелім жиынтығын (күйін) ұсынатын. Команданы аяқтау үшін барабанды бірнеше рет айналдыру қажет болды. Толық барабанның «айналымы» 1000 наносекундта (бір PP үшін 100 наносекунд) орын алатын, ал команданы аяқтау үшін бірден бес «айналымға» дейін қажет болатын, немесе егер ол деректерді беру командасы болса, одан да көп уақыт алатын.

CP-нің нұсқаулық жиынтығы

6600 процессорының негізі кейіннен RISC жүйесі деп аталатын, процессор салыстырмалы түрде қарапайым командаларды орындауға бағытталған және жадқа шектеулі, нақты анықталған қолжетімділікке ие болған жүйе. Көптеген басқа машиналардың философиясы күрделі командаларды пайдалануға қадамалған – мысалы, жадтан операндты алып, оны тіркеуіштегі мәнге қосатын бір команда. 6600 процессорда мәнді жадтан жүктеу үшін бір команда, ал оны қосу үшін екінші команда қажет болатын. Теориялық тұрғыдан қарағанда, қосымша жадқа қатынаулардың болуы баяулау болғанымен, жақсы жоспарланған кодта бірнеше команда параллель өңделуі мүмкін болғандықтан, бұл шығындарды өтеуге көмектесетін. Бұл қарапайымдылық бағдарламашыларды жадқа қатынауларына аса назар аударуға және оларды мүмкіндігінше азайту үшін кодты әдейілеп жазуға мәжбүр етті. CDC 6600 CP үш адрес машинасы болғандықтан, барлық үш операндты көрсетуге мүмкіндік береді.

Модельдер

CDC 6000 сериясына төрт негізгі модель кірді: CDC 6400, CDC 6500, CDC 6600 және CDC 6700. 6000 сериясының модельдері тек олардың процессорларында (CPU) ғана ерекшеленді, олар екі түрлі болды: 6400 CPU және 6600 CPU. 6400 CPU-да дискретті функционалдық блоктар емес, бірыңғай арифметикалық блок болды. Сондықтан, ол нұсқаулардың орындалу уақытын үстіне жаба алмайды. Мысалы, 6400 CPU-да, егер қосу нұсқаулығы көбейту нұсқаулығынан кейін бірден келсе, көбейту нұсқаулығы аяқталғанға дейін қосу нұсқаулығы бастала алмайды, демек екі нұсқаулықтың жалпы орындалу уақыты олардың жеке орындалу уақыттарының қосындысына тең болады. 6600 CPU-да бір мезгілде, яғни «параллель» жұмыс істей алатын бірнеше функционалдық блоктар болды, бұл процессорға нұсқаулардың орындалу уақытын үстіне жабуға мүмкіндік берді. Мысалы, 6600 CPU-да көбейту нұсқаулығы басталғаннан кейін келесі CPU циклында қосу нұсқаулығын орындау басталуы мүмкін (әрине, көбейту нұсқаулығының нәтижесі қосу нұсқаулығының аргументі болмаса), сондықтан екі нұсқаулықтың жалпы орындалу уақыты көбейту нұсқаулығының (ұзақ) орындалу уақытына тең болады. 6600 CPU-да сондай-ақ нұсқаулық стегі болды, ол нұсқаулық кэшінің бір түрі, ол нұсқаулықтарды алу сұраныстарына жауап беру үшін жадты күтуден туындаған процессордың бос уақытын азайту арқылы процессордың өнімділігін арттыруға көмектесті. Процессордың екі түрі де нұсқаулықтармен үйлесімді болды, сондықтан бір түрінде орындалатын бағдарлама екінші түрінде де бірдей орындалады, бірақ 6600 CPU-да жылдамырақ орындалады. Шындығында, 6000 сериясының барлық модельдері толыққанды өзара үйлесімді болды. CDC 6400 бір процессорға (6400 CPU), CDC 6500 екі процессорға (екеуі де 6400 CPU), CDC 6600 бір процессорға (6600 CPU), ал CDC 6700 екі процессорға (бір 6600 CPU және бір 6400 CPU) ие болды.

Жадты ұйымдастыру

Пайдаланушы бағдарламалары тек негізгі жадтың біріктірілген аймағын ғана пайдалануға шектеледі. Іске қосылған бағдарламаға қол жеткізе алатын жад бөлігі RA (Relative Address) және FL (Field Length) тіркегіштерімен басқарылады, олар пайдаланушы бағдарламасына қол жеткізе алмайды. Пайдаланушы бағдарламасы a мекенжайындағы орталық жадтан сөзді оқуға немесе жазуға тырысқанда, процессор алдымен a мекенжайының 0 мен FL-1 аралығында екенін тексереді. Егер солай болса, процессор RA+a мекенжайындағы орталық жадтан сөзді алады. Бұл процесс базалық қайта орналастыру деп аталады; әрбір пайдаланушы бағдарламасы негізгі жадты 0 мекенжайынан басталатын, FL ұзындығындағы біріктірілген сөздер блогы ретінде көреді; іс жүзінде бағдарлама физикалық жадтың кез келген жерінде орналасуы мүмкін. Бұл техниканы пайдалану арқылы операциялық жүйе әрбір пайдаланушы бағдарламасын негізгі жадта жылжыта алады ("қайта орналастырады"), егер RA тіркегі жадтағы оның орнын көрсетсе. Рұқсат етілген диапазоннан тыс жадқа қол жеткізуге тырысатын пайдаланушы бағдарламасы (яғни FL-ден кем емес мекенжаймен) үзіліске түсіреді және операциялық жүйемен тоқтатылады. Мұндай жағдайда операциялық жүйе бағдарламаның жадының мазмұнын және тіркегіштерін файлға жазып, құрады, бұл бағдарламаны жасаушыға не болғанын білуге мүмкіндік береді. Виртуалды жад жүйелерінен айырмашылығын ескеріңіз; бұл жағдайда процестің адрестелетін кеңістігінің барлығы негізгі жадта болуы керек, біріктірілген болуы керек және оның көлемі нақты жад сыйымдылығынан аспауы керек. CDC 6000 сериясының алғашқы жеті машинасынан басқа барлық машиналарына қосымша Extended Core Storage (ECS) жүйесін орнатуға болады. ECS орталық жадта қолданылған негізгі жадтың басқа түрінен жасалған. Бұл жад баяу болғанмен, жеткілікті арзан болғандықтан оны үлкен етуге болады. Басты себебі ECS жадының әрбір ядросына тек екі сым қосылған (орталық жадта бес сымға қарағанда). Өте кең көлемде деректерді ауыстырғандықтан, оның тізбекті ауыстыру жылдамдығы кішкентай негізгі жадқа тең болды. 6000 CPU пайдаланушы бағдарламасы (немесе операциялық жүйесі) мен ECS блогы арасында жад блогын тікелей ауыстыра алады. Бұл өте жылдам операция болғандықтан, кең деректер жолдары қолданылды. Жад шектері орталық жад сияқты сақталады, RA/FL механизмі операциялық жүйемен басқарылады. ECS әр түрлі мақсаттар үшін қолданылуы мүмкін, соның ішінде орталық жадқа тым үлкен пайдаланушы деректерінің массивтерін, жиі қолданылатын файлдарды сақтау, жадты ауыстыру және тіпті бірнеше негізгі компьютерлерден тұратын кешенде байланыс арнасы ретінде пайдалану.

Перифериялық процессорлар (PP)

"Үй шаруашылығы" міндеттерін орындау үшін, басқа жобаларда процессорға (CPU) жүктелген, Крей он қосымша процессорды енгізді, олардың негізі оның бұрынғы компьютері CDC 160 A болды. Перифериялық процессорлар, немесе PP деп аталатын бұл машиналар өздері дербес компьютерлер болатын, бірақ I/O тапсырмаларын орындау және операциялық жүйені іске қосу үшін оптимизацияланған. (Операциялық жүйенің маңызды бөлігі PP-де жұмыс істеді, бұл Орталық процессордың көп бөлігін пайдаланушы бағдарламалары үшін бос қалдырды.) Тек PP-лар ғана I/O каналдарына қол жеткізе алатын. PP-ның бірі (PP0) машинаның жалпы басқаруын, соның ішінде негізгі процессордағы бағдарламаны басқаруды жүзеге асырды, ал қалғандары түрлі I/O тапсырмаларына арналды; PP9 жүйелік консольге арналған. CP бағдарламасына операциялық жүйе функциясын орындау қажет болғанда, ол PP0 бақылайтын белгілі бір орынға (Сығанақ адресі + 1) сұрау жіберетін. Қажет болған жағдайда, PP0 басқа PP-ге қажетті кодты жүктеуді және сұрауды өңдеуді тапсыратын. Содан кейін PP RA+1-ді тазалап, CP бағдарламасына тапсырма аяқталғанын хабарлайтын. PP0-ның машинаны басқарудағы ерекше рөлі, потенциалды түрде, бір ғана сәтсіздік нүктесі болып табылды, себебі мұндағы ақаулық тоғыз басқа PP мен процессор (CPU) жақсы жұмыс істесе де, бүкіл машинаны тоқтата алатын. Крей бұл мәселені 7600 үлгісінде шешті, онда кез келген PP контроллер бола алады, ал процессор (CPU) кез келгенін осы рөлге қайта тағайындай алады. Әр PP-да 4096 12 биттік сөзден тұратын жеке жады болды. Бұл жад I/O буферлеуіне де, бағдарлама сақтауға да қолданылды, бірақ орындау бірліктері он PP-мен бөлісілді, бұл конфигурация "Шелек және ұя" деп аталды. Бұл орындау бірліктері ("ұя") бірінші PP-ден бір нұсқау циклын, содан кейін екінші PP-ден бір нұсқау циклын және т.с.с. айналмалы түрде орындайды дегенді білдіреді. Бұл шығындарды азайту үшін де, процессор (CPU) жадына қол жеткізу үшін 10 PP сағаттық циклы қажет болғандықтан да жасалды: PP процессор (CPU) жадына қол жеткізген кезде, деректер келесі рет PP өзінің уақыт ұясын алғанда қол жетімді болады.

Орталық процессорға қол жеткізу

Кәдімгі нұсқаулар жиынтығынан өзге, ПП-де орталық процессормен байланысуға арналған бірнеше арнайы нұсқаулар бар.

Сөз ұзындығы, таңбалар

Орталық процессор 60 биттік сөздерді, ал перифериялық процессорлар 12 биттік сөздерді қолданады. CDC терминін "байт" перифериялық процессорлар қолданатын 12 биттік бірліктерге қатысты қолданды; символдар 6 биттік, ал орталық процессордың нұсқаулары 15 бит немесе 30 биттік, 18 биттік таңбаланған адрес өрісімен, соңғысы тікелей 128К сөздік орталық жад кеңістігіне қол жеткізуге мүмкіндік береді (қазіргі заманғы терминдерге ауыстырылғанда, 8 биттік байттармен, бұл 1 МБ-тан аспайды). Адрес тізілімінің таңбаланған болуы жеке бағдарламаны 128К сөзбен шектейді. (Кейінгі CDC 6000 үйлесімді машиналар бюджетке қарай 256К немесе одан да көп орталық жад сөздеріне ие болуы мүмкін, бірақ жеке пайдаланушы бағдарламалары әлі де 128К сөз CM-мен шектелген.) Орталық процессордың нұсқаулары, егер олар секіру нұсқауының немесе кіші программадан қайту нұсқауының мақсаты болса, сөз шекарасынан басталады, сондықтан кейде сөздің соңғы 15, 30 немесе 45 битін толтыру үшін нөлдік нұсқаулар қажет болуы мүмкін. Тәжірибелі ассемблер бағдарламалаушылар бағдарламаның кейінірек қажет болатын қосымша нұсқауларымен осы бос орындарды толтыру арқылы бағдарламаларын жақсарта алады. CDC дисплей коды деп аталатын кодта 6 биттік символдар сөзде 10 символға дейін сақталуы мүмкін. Олар 64 символдан тұратын символдар жиынтығына мүмкіндік берді, бұл барлық үлкен әріптер, сандар және кейбір тыныш белгілер үшін жеткілікті. Бұл FORTRAN жазуға немесе қаржылық немесе ғылыми есептерді басып шығаруға жеткілікті болды. CDC дисплей коды символдар жиынтығының екі нұсқасы болды – 64 символ және 63 символ. 64 символ жиынтығының кемшілігі ":" (қолданба) символы сөздің соңғы символы болса, ескерілмейді (нөлмен толтырылады). Kronos және NOS уақытты бөлісу жүйелерінде ASCII символдар жиынтығын ескі бағдарламалық жасақтамамен үйлесімді түрде толыққанды пайдалануға мүмкіндік беру үшін 6/12 дисплей коды деп аталатын қосымша нұсқа да қолданылды. Байттық адрестеу нұсқаулары болмағандықтан, символдарды сөздерге жинап, жылдыру үшін код жазу қажет болды. Өте үлкен сөздер және салыстырмалы түрде аз жад көлемі бағдарламашыларға біттік деңгейде деректерді сөздерге жинап, жадты үнемдеуге мүмкіндік берді. Сөздің үлкен көлеміне байланысты және әр сөзге 10 символмен, сөздің символдарымен бір уақытта жұмыс істеу, оларды ажырату/өңдеу/қайта жинаудан гөрі жылдам болды. Мысалы, CDC COBOL компиляторы осы техниканы қолдану арқылы ондық өрістерді өңдеуде өте жақсы болды. Бұл техникалар қазіргі процессорлардың "мультимедиалық" нұсқауларында кеңінен қолданылады.

Физикалық жобалау

Машина плюс белгісі пішіндес шкафқа орнатылған, оның төрт қанатының әрқайсысының ең шеткі бөлігінде сорғы мен жылу алмастырғыш орналасқан. Салқындату машина ішінде айналатын фреон арқылы және сыртқы салқындатылған суға жылуды беру арқылы жүзеге асырылды. Әр қанатта төрт шасси орналасатын болған, әрқайсысы шамамен қалың, ортасынан буынды және кітап сияқты ашылатын. "Плюс" белгісінің қиылысы шассилерді бір-бірімен байланыстыратын кабельдермен толтырылған. Шассилер 1-ден 16-ға дейін нөмірленген (барлығы 10 PPU және олардың жадтары, сондай-ақ 12 өте қарапайым I/O каналдары бар). Орталық процессордың (CPU) негізгі жады көптеген шассилерге таратылған. Егер негізгі жадыда 64К сөз болса, "плюс" белгісінің бір қанаты алынып тасталған. Машинаның логикалық схемалары шаршы пішіндес және қалың модульдерге жинақталған. Әрбір модульдің бір жағында жалғауыш (30 контакті, екі тік қатарда 15) және қарсы жағында алты сынақ нүктесі болған. Модульден жылуды шығару үшін екі алюминий салқындатқыш пластинаның арасына орналастырылған. Модуль екі параллель басылған схемалық тақтан тұрады, компоненттер бір тақтаға немесе екі тақтаның арасына орнатылған. Бұл өте тығыз конструкцияны қамтамасыз етті; әдетте жөндеуге келмейтін, бірақ жақсы жылу өткізгіш қасиеттері бар. Бұл "ағаш үй" (cordwood) құрылысы деп аталды.

CDC 7600-ге дейін

CDC 7600 бастапқыда қолданыстағы 6000 сериялы машиналармен толық үйлесімді болуы тиіс еді; ол CDC 6800 деп аталды. Бірақ жобалау барысында дизайнерлер 6000 сериялы машиналармен толық үйлесімділікті сақтау олардың өнімділікті қаншалықты арттыруға болатынын шектейтінін анықтады және өнімділік үшін үйлесімділіктен бас тартуға шешім қабылдады. CDC 7600 процессоры (CPU) негізінен 6400 және 6600 процессорларымен (CPU) нұсқаулар деңгейінде үйлесімді болғандықтан, кодты жоғары деңгейдегі тілдің бастапқы код деңгейінде тасымалдауға мүмкіндік берді, бірақ CDC 7600 аппараттық құралдары, әсіресе оның перифериялық процессорлық бөлімдері (PPU), мүлдем басқаша болды және CDC 7600-ге басқа операциялық жүйе қажет болды. Бұл сәттілікке айналды, себебі ол дизайнерлерге 6000 сериялы конструкцияның кейбір ерекшеліктерін жақсартуға мүмкіндік берді, мысалы, соңғысының перифериялық процессорларға (PP) толық тәуелділігі, әсіресе біріншісіне (PP0 деп аталады), компьютер жүйесінің барлық жұмысын, соның ішінде процессорларды (CPU) басқару үшін. 6600 процессорынан (CPU) айырмашылығы, CDC 7600 процессоры (CPU) өзінің жұмысын орталық алмасу (XJ) нұсқаулары арқылы басқара алатын, ол барлық тіркегіштердің мазмұнын негізгі жадпен алмастыратын. Шындығында, 6000 сериялы машиналар осы мүмкіндікпен жаңартылды.