Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
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.
The ES 1 was Evans & Sutherland's abortive attempt to enter the supercomputer market. It was aimed at technical and scientific users who would normally buy a machine like a Cray 1 but did not need that level of power or throughput for graphics heavy workloads. About to be released just as the market was drying up in the post cold war military wind down, only a handful were built and only two sold.
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.
Jean Yves Leclerc was a computer designer who was unable to find funding in Europe for a high performance server design. In 1985 he visited Dave Evans, his former PhD. adviser, looking for advice. After some discussion he eventually convinced him that since most of their customers were running E&S graphics hardware on Cray Research machines and other supercomputers, it would make sense if E&S could offer their own low cost platform instead. Eventually a new Evans & Sutherland Computer Division, or ESCD, was set up in 1986 to work on the design. Unlike the rest of E&S's operations which are headquartered in Salt Lake City, Utah, it was felt that the computer design would need to be in the "heart of things" in Silicon Valley, and the new division was set up in Mountain View, California.
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.
Instead of batch mode number crunching, the design would be tailored specifically to interactive use. This would include a built in graphics engine and 2 GB of RAM, running BSD Unix 4.2. The machine would offer performance on par with contemporary Cray and ETA Systems.
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.
The basic idea of Leclerc's system was to use an 8×8 crossbar switch to connect eight custom CMOS CPUs together at high speed. An extra channel on the crossbar allowed it to be connected to another crossbar, forming a single 16 processor unit. The units were 16 sized (instead of 8) in order to fully utilize a 16 bank high speed memory that had been designed along with the rest of the system. Since memory was logically organized on the "far side" of the crossbars, the memory controller handled many of the tasks that would normally be left to the processors, including interrupt handling and virtual memory translation, avoiding a trip through the crossbar for these housekeeping tasks. The resulting 16 unit processor/memory blocks could then be connected using another 8×8 crossbar, creating a 128 processor machine. Although the delays between the 16 unit blocks would be high, if the task could be cleanly separated into units the delay would not have a huge effect on performance. When data did have to be shared across the banks the system balanced the requests; first the "leftmost" processor in the queue would get access, then the "rightmost". Processors added their requests onto the proper end of the queue based on their physical location in the machine. It was felt that the simplicity and speed of this algorithm would make up for the potential gains of a more complex load balancing system.
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.
In order to allow the system to work even with the high inter unit latencies, each processor used an 8 deep instruction pipeline. Branches used a variable delay slot, the end of which was signaled by a bit in the next instruction. The bit indicated that the results of the branch had to be re merged at this point, stalling the processor until this took place. Each processor also included a floating point unit from Weitek. For marketing purposes, each processor was called a "computational unit", and a card cage populated with 16 was referred to as a "processor". This allowed favorable per processor performance comparisons with other supercomputers of the era. The processors ran at 20 MHz in the integer units and 40 MHz for the FPUs, with the intention being to increase this to 50 MHz by the time it shipped. At about 12 Mflops peak per CU, the machine as a whole would deliver up to 1.5 Gflops, although due to the memory latencies this was typically closer to 250 Mflops. While this was fast for a CMOS machine processor of the time, it was hardly competitive for a supercomputer. Nevertheless, the machine was air cooled, and would have been the fastest such machine on the market. The machine ran an early version of the Mach kernel for multi processor support. The compilers were designed to keep the processors as full as possible by reducing the number of branch delay slots, and did a particularly good job of it.
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.
When it was introduced in 1989, configurations ran from $2 to $8 million, with the largest claimed to run at 1.6 Gflops. In trying to position the machine, Ivan Sutherland noted that their flight simulation systems actually ran at higher speeds, and that the ES 1 was "a step down for us". When the machine was first announced it was notable for its price/performance ratio. It completely outperformed most competitors machines, at least in theory. With peak performance of 1600 MIPS and a price $2.2 million, it was $1375/MIPS, compared to a contemporary Alliant FX/40 minicomputer at $4650/MIPS. A 1989 Computerworld review of the market for mid range high performance machines showed only one machine in the same class, the Connection Machine CM 2. The new leftmost rightmost algorithm had a fatal flaw. In high contention cases the "middle" units would never be serviced, and could stall for thousands of cycles. By 1989, it was clear this was going to need a redesign, but by this point other machines with similar price/performance ratios were coming on the market and the pressure was on to ship immediately. The first two machines were shipped to Caltech in October 1989 and the University of Colorado at Boulder in November, but there were no other immediate sales. One sample ES 1 is in storage at the Computer History Museum. Evans resigned from the E&S board in 1989, and suddenly the votes turned against continuing the project. E&S looked for a buyer who was interested in continuing the effort, but finding none they instead closed the division in January 1990.