Кіріспе

ES 1 – Evans & Sutherland компаниясының суперкомпьютер нарығына енуге жасаған сәтсіз тытысы. Ол, әдетте Cray 1 сияқты машинаны алуға дайын тұратын, бірақ графикалық жүктемелерге арналған жұмыстар үшін осыншалық қуаттылық немесе өнімділік қажет емес техникалық және ғылыми пайдаланушыларға бағытталған. Суық соғыс аяқталғаннан кейін әскери өндіріс төмендеген кезде шығарылуға дайын тұрған кезде, одан тек аз ғана саны жасалды және оның ішінде тек екеуі ғана сатылды.

Өмірбаян

Жан Ив Леклерк - жоғары өнімділіктегі серверді жобалауға Еуропада қаржыландыру таба алмаған компьютер дизайнері. 1985 жылы ол бұрынғы докторлық жетекшісі Дейв Эвансқа кеңес сұрап барды. Біраз әңгімелескен соң ол оны көндіріп, клиенттерінің көпшілігі E&S графикалық жабдықтарын Cray Research машиналарында және басқа да суперкомпьютерлерде іске қосатынын, сондықтан E&S өздерінің төмен бағалы платформасын ұсынса тиімді болар еді дегенге келді. Нәтижесінде, 1986 жылы жаңа Evans & Sutherland Computer Division, немесе ESCD, жобалау жұмыстарын жүргізу үшін құрылды. E&S-тің қалған операциялары Солт-Лейк-Ситиде (Юта штаты) орналасқаннан өзгеше, компьютерлік дизайнның Силикон алқабының "ортасында" болуы керек деп есептелді, сондықтан жаңа бөлім Калифорния штатының Маунтин-Вью қаласында құрылды.

Негізгі жобалау

Баспалық режимде сандарды өңдеудің орнына, дизайн интерактивті пайдалануға қарай жасалатын болады. Оған кіріктірілген графикалық процессор және 2 ГБ жедел жад кіреді, ол BSD Unix 4.2 жүйесінде жұмыс істейді. Бұл машина сол кездегі Cray және ETA жүйелерімен салыстырылатын өнімділік көрсетеді.

8 × 8 көлденең арқалық

Леклерк жүйесінің негізгі идеясы сегіз арнайы CMOS процессорын жоғары жылдамдықпен байланыстыру үшін 8×8 қималы коммутаторды пайдалану болды. Қимадағы қосымша арна оны тағы бір қимаға қосуға мүмкіндік берді, осылайша 16 процессорлық бірлік құрылды. Жүйенің қалған бөлігімен бірге жобаланған 16 банкты жоғары жылдамдықты жадты толыққанды пайдалану үшін бірліктер 8 емес, 16-ға дейін арттырылды. Жад қиманың "екінші жағында" логикалық түрде ұйымдастырылғандықтан, жад контроллері процессорларға әдетте берілетін көптеген міндеттерді, соның ішінде үзілістерді өңдеу және виртуалды жадты аудару сияқтыларын атқарды, бұл осы үй шаруасы жұмыстары үшін қима арқылы өтуді болдырмады. Нәтижесінде, 16 бірлік процессор/жад блоктарын тағы бір 8×8 қиманы қолдана отырып байланыстыруға болады, осылайша 128 процессорлық машина құрылды. 16 блок арасындағы кешігу жоғары болғанымен, егер тапсырманы бірліктерге нақты бөлуге болады, онда кешігу өнімділікке елеулі әсер етпейді. Деректер банктер арасында бөлісу қажет болғанда, жүйе сұраныстарды теңестірді; бірінші кезектегі "сол жақтағы" процессор қол жеткізе алады, содан кейін "оң жақтағы". Процессорлар өз сұраныстарын машинадағы физикалық орналасуына сәйкес кезектің тиісті жағына қосты. Бұл алгоритмнің қарапайымдылығы мен жылдамдығы күрделі жүктемені теңдестіру жүйесінің әлеуеттік пайдасын толықтырады деп есептелді.

Нұсқаулар желісі

Жүйенің жоғары бірліктер арасындағы кешігулермен де жұмыс істеуі үшін әрбір процессор 8 деңгейлі нұсқау құбырын қолданды. Шартты өтулер өзгермелі кешігу ұясын пайдаланды, оның соңы келесі нұсқаудағы бит арқылы белгіленді. Бұл бит шартты өту нәтижелерін осы сәтте қайта біріктіру қажеттігін көрсетті, процессор орындалғанша тоқтатылды. Әрбір процессорда Weitek компаниясынан алынған қозғалатын нүктелі құрылғы да болды. Маркетингтік мақсаттар үшін әрбір процессор "есептеу блогы" деп аталды, ал 16 блоктан құралған карта тірегі "процессор" деп аталды. Бұл сол дәуірдегі басқа суперкомпьютерлермен процессордың өнімділігін салыстыруға мүмкіндік берді. Процессорлар бүтін сандық бөлімдерде 20 МГц, ал қозғалатын нүктелі құрылғылар үшін 40 МГц жиілікте жұмыс істеді, оны жеткізілім кезінде 50 МГц-қа дейін арттыру жоспарланған. Бір есептеу блогына шамамен 12 Мфлопс ең жоғары көрсеткішпен, машинаның жалпы қуаты 1,5 Гфлопс-қа дейін жетеді, бірақ жадтың кешігуіне байланысты бұл көрсеткіш көбінесе 250 Мфлопс-қа жуық болды. Бұл сол кездегі CMOS машинасының процессоры үшін жылдам болғанымен, суперкомпьютер үшін бәсекеге қабілетті емес еді. Дегенмен, машина ауамен салқындатылды және нарықтағы ең жылдам машина болар еді. Машина көп процессорлы қолдау үшін Mach ядросының алғашқы нұсқасын қолданды. Компиляторлар процессорларды мүмкіндігінше толық жүктеу үшін, шартты өтулердің кешігу ұяларының санын азайтуға бағытталған және бұл жұмысты өте жақсы атқарды.

Өлімге әкелетін ақау

1989 жылы енгізілген кезде конфигурациялардың бағасы 2 миллион доллардан 8 миллион долларға дейін болды, ал ең үлкені 1,6 Гфлопс жылдамдықпен жұмыс істейтіні айтылды. Машинаны нарыққа ұсынуға тырысқан Иван Сазерленд олардың ұшу симуляциясы жүйелерінің тіпті жоғары жылдамдықпен жұмыс істейтінін, ал ES 1 машинасы олар үшін «бір қадам артық» екенін атап өтті. Машина алғаш рет жарияланғанда бағасы мен өнімділігінің арақатынасы ерекше болды. Ол, кем дегенде теориялық тұрғыдан, көптеген бәсекелес машиналарын басып өтті. 1600 МИПС ең жоғары өнімділікке және 2,2 миллион долларлық бағаға ие болған машинаның МИПС бағасы 1375 долларды құрады, ал сол кездегі Alliant FX/40 миникомпьютерінің бағасы 4650 доллар/МИПС болды. 1989 жылы Computerworld журналы орташа деңгейдегі жоғары өнімділік машиналары нарығын талдағанда, Connection Machine CM 2 машинасы осы сыныптағы жалғыз өнім екені анықталды. Жаңа солдан оңға алгоритмінің өлімге әкелетін кемшілігі болды. Жоғары талап кезінде «ортаңғы» бөлімдерге қызмет көрсетілмей, мыңдаған циклға дейін тоқтап қалуы мүмкін еді. 1989 жылға қарай, бұл машинаны қайта жобалау қажеттігі анық болды, бірақ осы кезде нарықта ұқсас баға/өнімділік көрсеткіштеріне ие басқа машиналар пайда бола бастады, сондықтан оны дереу жеткізуге қысым жасалды. Алғашқы екі машина 1989 жылдың қазан айында Калтехке, ал қараша айында Боулдердегі Колорадо университетіне жеткізілді, бірақ басқа тікелей сатулар болған жоқ. ES 1 машинасының бір данасы Компьютер тарихы мұражайында сақтаулы. Эванс 1989 жылы E&S кеңесінен кетіп, дауыстар жобаны жалғастыруға қарсы болды. E&S компаниясы жобаны жалғастыруға мүдделі сатып алушы іздеді, бірақ таппағандықтан 1990 жылдың қаңтарында бөлімді жапты.