Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Параллель элементті өңдеу ансамблі (PEPE) - өте ерте кездегі параллельді есептеу жүйелерінің бірі. Белл бұл концепцияны 1960-шы жылдардың ортасында баллистикалық зымыранға қарсы (АБМ) жүйелердің қажеттіліктеріне жоғары өнімді есептеуді қамтамасыз ету жолы ретінде зерттеуді бастады. Мақсаты - бір уақытта жүздеген баллистикалық зымыранды бомбаларды бақылай алатын компьютерлік жүйе жасау еді. 1970 жылдары Бэроуз корпорациясы бір PEPE жүйесін құрды, бұл кезде АҚШ армиясының ABM күш-жігері тоқтады. Кейіннен бұл жоба коммерциялық сату үшін Burroughs Scientific Computer болып өзгерді, бірақ сату перспективаларының жоқтығы оны нарықтан алып тастауға әкелді.
The Parallel Element Processing Ensemble (PEPE) was one of the very early parallel computing systems. Bell began researching the concept in the mid 1960s as a way to provide high performance computing support for the needs of anti ballistic missile (ABM) systems. The goal was to build a computer system that could simultaneously track hundreds of incoming ballistic missile warheads. A single PEPE system was built by Burroughs Corporation in the 1970s, by which time the US Army's ABM efforts were winding down. The design later evolved into the Burroughs Scientific Computer for commercial sales, but a lack of sales prospects led to it being withdrawn from the market.
Тарих
PEPE 1970 жылдары Кеңес Одағының шабуыл жасауы кезінде күтілетін МБР-дің түрлерін болжау нәтижесінде пайда болды. АҚШ пен КСРО-ның зымыран флоттары 1960 жылдары өсіп жатты, бірақ одан да үлкен мәселе - бірнеше тәуелсіз мақсатты қайта кіру көліктеріне (MIRV) көшу нәтижесінде оқ атушы заттардың санының тез өсуі. Nike X жүйесіне арналған компьютерлер IBM 7030 сияқты жүйелерге ұқсас болды және бір уақытта келген оншақты оқ-дәрілердің шабуылдарын жеңе алатын еді. MIRV-мен жүздеген нысаналар, яғни оқ-дәрілер мен қалжыңдар бір уақытта келіп жетеді, ал қолданылатын процессорлардың траекторияларын тез талдау үшін қажетті өнімділігі жоқ, сонда оларға шабуыл жасауға уақыт қалдырылады. Алғашқы сынақ жүйесі, "IC моделі" жеке интегралдық схемалардан тұратын 16 процессордан тұрады және IBM 360/65 хостына қосылады. Бұл 1971 жылы аяқталды. Бұл нәтижелі болды және 1971 жылдың қазан мен 1972 жылдың қыркүйегі аралығында SDC және Honeywell соңғы дизайнды шығарды. Қараша айында Берроуз 288 процессорлы нұсқаның 36 процессорлы прототипіне келісімшарт алды. Бёрроуз PEPE-ді 1976 жылы Алабама штатының Хантсвилл қаласында орналасқан Баллистикалық зымыраннан қорғаныс технологиясы орталығына (АҚШ армиясының стратегиялық қорғаныс қолбасшылығының бөлігі) жеткізді. Әр бірлікте 32 бит сөзден (8 кБ) 2 к сөз болды. Бәсекеге жарамсыз ПЭ өз міндеттерін кез келген басқа ПЭ-ге нақты уақытта ауыстыра алады, бұл жүйеге елеулі артықшылық береді. PEPE-де жаңа өлшемдерді қолданыстағы ақпаратпен тез байланыстыруға мүмкіндік беру үшін ассоциативтік адрестеу қолданылды. Мысалы, белгілі бір радар аспанның бір бөлігін әр 2 секунд сайын қарап шығады. Бір рет қарап шыққанда белгілі бір жерде бір нысанды көруі мүмкін, ал жүйе бұл жаңа белгі ме, әлде бұрыннан бар нәрсенің жаңартылуы ма, тез анықтауы керек. Жад жүйесі осы ақпараттың хеш-код түрін өндіру үшін жасалған, ол деректерді алу үшін пайдаланылады, бұл деректердің өрістеріне негізделген ықтимал сәйкестіктерді іздеу үшін жад арқылы іздеуге қарсы. Әрбір өңдеу элементі басқару логикасының ең азын қамтиды, басқарудың негізгі бөлігі ортақ басқару блогында шоғырландырылған. Басқару блогы нұсқауларды жадынан оқиды, оларды кодтайды және оларды бір уақытта барлық өңдеу элементтеріне береді, сондықтан элементтер бір уақытта бір нұсқауды орындауға міндетті. Элементтер деректерді оқу мен жазуды қоса алғанда, толық бір адрес нұсқаулығын орындауға қабілетті. Бағдарламаның барлығы PEPE-ге бастапқыда CDC 7600-де болған алдыңғы жүйеден сақталып, оған жіберілді. Жүйе тұтастай алғанда, бір цикл үшін бір жылжымалы нүктелік нұсқауды орындай алатын, кілт қадамдық режимде жұмыс істеді. Жүйе әдетте 1 МГц жылдамдықпен жұмыс істеді, сондықтан әрбір PE шамамен 1 MFLOPS орындады, ал жүйе жалпы 288 MFLOPS шамасында. Бүкіл сандар нұсқаулары шамамен 100 есе жылдам болды, жүйе жалпы 2880 MIPS жылдамдықпен жұмыс істеді. Бұл сол кездегі кез келген машинадан жылдам болды. Сынақ және диагностикалық компьютер ретінде Burroughs B1700 компьютер жүйесі пайдаланылды. PEPE-нің өңдеу элементтерін жөндеу және күтіп-ұстау үшін TRANSET деп аталатын арнайы бағдарламалық жасақтама B1700-де орындалды.
PEPE came about as a result of predictions of the sorts of ICBM forces that would be expected in the event of an all out Soviet attack during the 1970s. Missile fleets of both the US and USSR were growing through the 1960s, but a bigger issue was the rapid increase in the number of warheads as a result of the move to multiple independently targetable reentry vehicles (MIRV). Computers designed for the Nike X system were largely similar to systems like the IBM 7030, and would have been able to handle attacks of perhaps a dozen warheads arriving simultaneously. With MIRV, hundreds of targets, both warheads and decoys, would arrive at the same time, and the CPUs being used simply did not have the performance needed to analyze their trajectories quickly enough to leave time to attack them. An initial testbed system, the "IC model", was built with 16 processors consisting of individual integrated circuits and connected to an IBM 360/65 host. This was completed in 1971. This proved successful, and between October 1971 and September 1972, SDC and Honeywell produced a final design. In November, Burroughs won the contract to build a 36 processor prototype of the full sized 288 processor version. Burroughs delivered PEPE to the Ballistic Missile Defense Advanced Technology Center (part of US Army's Strategic Defense Command) in Huntsville, Alabama in 1976. and each unit had 2 k of 32 bit words (8 kB). A failed PE could have its duties switch in real time to any other PE, giving the system significant redundancy. Associative addressing was used in PEPE to allow it to quickly correlate new measurements to existing information. For instance, a particular radar may sweep a section of the sky every 2 seconds. On one such sweep it might see an object in a certain location, and the system has to quickly decide whether this is a new blip or an update of an existing one. The memory system is designed to produce a sort of hash code of this information that is used to retrieve the data, as opposed to searching through memory for possible matches based on the fields in the data. Each processing element contained a minimum of control logic, the bulk of the control being concentrated in the common control unit. The control unit read instructions from memory, decoded them, and issued them to all processing elements simultaneously so that the elements were required to execute the same instruction at the same time. The elements were capable of executing a complete single address instruction including reading and writing the data. The program as a whole was stored on and fed into PEPE from a front end system, originally a CDC 7600. The system as a whole operated in a lock step fashion, able to perform one floating point instruction per cycle. The system normally ran at 1 MHz, so each PE performed about 1 MFLOPS, and the system as a whole around 288 MFLOPS. The integer instructions were about 100 times faster, with the system as a whole running about 2,880 MIPS. This was much faster than any machine of the era. A Burroughs B1700 computer system was used as a test and diagnostic computer. A custom software package, called TRANSET, which executed on the B1700 was used to debug and maintain PEPE's processing elements.