Введение

Meiko Scientific Ltd. была британской компанией, разрабатывавшей и производившей суперкомпьютеры, основанной в Бристоле участниками команды проектирования микропроцессора Inmos.

История

В 1985 году, когда руководство Inmos предложило отложить выпуск транспоттера, Майлз Чесни, Дэвид Алден, Эрик Бартон, Рой Боттмли, Джеймс Коуни и Джерри Талбот ушли в отставку и основали Meiko (японское слово, означающее "тщательно разработанный") для начала работы над массивно-параллельными машинами на основе этого процессора. Спустя девять недель, в июле 1985 года, они продемонстрировали систему на базе экспериментальных 16-битных транспоттеров на SIGGRAPH в Сан-Франциско. В 1986 году была представлена система на основе 32-битных транспоттеров T414 под названием Meiko Computing Surface. К 1990 году Meiko продала более 300 систем и выросла до 125 сотрудников. В 1993 году Meiko выпустила систему Meiko CS 2 второго поколения, но в середине 1990-х годов компания столкнулась с финансовыми проблемами. Техническая команда и технологии были переданы в совместное предприятие Quadrics Supercomputers World Ltd. (QSW), созданное итальянской компанией Alenia Spazio в середине 1996 года. В Quadrics технология межсоединений CS 2 была развита в QsNet. По состоянию на 2021 год, сохранился устаревший веб-сайт Meiko.

Вычислительная поверхность

Meiko Computing Surface (иногда ретроспективно называемый CS 1) был массивно-параллельным суперкомпьютером. Система была основана на микропроцессоре Inmos transputer, а позднее также использовала процессоры SPARC и Intel i860. Архитектура Computing Surface состояла из нескольких плат, содержащих транспатеры, соединенные между собой коммуникационными каналами через чипы переключателей, разработанные компанией Meiko. Было выпущено множество различных плат с разными вариантами транспатеров, объемами оперативной памяти (RAM) и периферийными устройствами. Первоначальной программной средой для Computing Surface была Occam Programming System (OPS), версия Meiko Transputer Development System D700 от Inmos. Вскоре её сменила многопользовательская версия MultiOPS. Позже Meiko представила Meiko Multiple Virtual Computing Surfaces (M²VCS) – многопользовательскую систему управления ресурсами, позволяющую разделять процессоры Computing Surface на несколько доменов различного размера. Эти домены распределялись M²VCS между отдельными пользователями, предоставляя возможность одновременного доступа нескольким пользователям к своим собственным виртуальным Computing Surfaces. M²VCS использовалась в сочетании с OPS или MeikOS – Unix-подобной однопроцессорной операционной системой. В 1988 году Meiko выпустила In Sun Computing Surface, которая переупаковала Computing Surface в платы VMEbus (серия MK200), предназначенные для установки в более крупные системы Sun 3 или Sun 4. Sun выступала в роли хост-системы, управляющей транспатерами, запускающей инструменты разработки и обеспечивающей массовое хранение данных. Версия M²VCS, работающая как демон SunOS под названием Sun Virtual Computing Surfaces (SVCS), обеспечивала доступ между сетью транспатеров и хостом Sun. Поскольку производительность транспатеров к концу 1980-х годов стала менее конкурентоспособной (разработка транспатера T9000 сопровождалась задержками), Meiko добавила возможность дополнять транспатеры процессорами Intel i860. Каждая плата i860 (MK086 или MK096) содержала два процессора i860 с объемом оперативной памяти до 32 МБ каждый и два T800, обеспечивающих межпроцессорную связь. Эти системы, иногда известные как Concerto или просто i860 Computing Surface, имели ограниченный успех. Meiko также выпустила плату процессора SPARC, MK083, которая позволила интегрировать операционную систему SunOS в архитектуру Computing Surface, аналогично In Sun Computing Surface. Обычно они использовались в качестве хост-процессоров для транспатеров или i860 Computing Surfaces. SVCS или её улучшенная версия, просто VCS, использовалась для управления ресурсами транспатеров. Также были возможны конфигурации Computing Surface с несколькими платами MK083. Основным недостатком архитектуры Computing Surface была низкая пропускная способность ввода-вывода для общего обмена данными. Хотя суммарная пропускная способность для специальных случаев обмена данными могла быть очень высокой, в общем случае производительность была значительно ниже вычислительной пропускной способности. Это делало Meiko Computing Surface неэкономичным для многих приложений.

Меикос

MeikOS (также записывается как Meikos или MEiKOS) — это Unix-подобная операционная система для транспондеров, разработанная для Computing Surface в конце 1980-х годов. MeikOS была создана на основе ранней версии Minix, значительно модифицированной для архитектуры Computing Surface. В отличие от HeliOS, другой Unix-подобной операционной системы для транспондеров, MeikOS по сути является однопроцессорной операционной системой с распределённой файловой системой. MeikOS предназначалась для использования с программным обеспечением управления ресурсами Meiko Multiple Virtual Computing Surfaces (M²VCS), которое разделяет процессоры Computing Surface на домены, управляет доступом пользователей к этим доменам и обеспечивает междоменное взаимодействие. MeikOS имеет варианты бездисковой конфигурации и файлового сервера: первый работает на процессоре домена M²VCS, предоставляя пользователю интерфейс командной строки, а второй — на процессорах с подключенными SCSI-жесткими дисками, предоставляя удалённую файловую службу (под названием Surface File System (SFS)) экземплярам бездисковой MeikOS. Они могут взаимодействовать через M²VCS. MeikOS устарела с появлением In Sun Computing Surface и процессорной платы Meiko MK083 SPARC, которые позволили SunOS и Sun Virtual Computing Surfaces (SVCS), впоследствии развившимся в VCS, заменить MeikOS и M²VCS соответственно. Последней версией MeikOS была MeikOS 3.06, выпущенная в начале 1991 года.

CS-1 Интерконнект

Это было основано на протоколе связи транспондера. Meiko разработала собственный переключатель на кремнии и gate array ES2 от European Silicon Systems. Эта специализированная интегральная схема (ASIC) обеспечивала статическое соединение и ограниченное динамическое соединение и была разработана Мореем Маклареном.

СС-2

CS 2 был выпущен в 1993 году и являлся архитектурой системы второго поколения от Meiko, пришедшей на смену более ранней Computing Surface. CS 2 представлял собой совершенно новую модульную архитектуру, основанную на процессорах SuperSPARC или hyperSPARC и, опционально, на векторных процессорах Fujitsu μVP. Эти процессоры использовали набор инструкций, аналогичный векторному суперкомпьютеру Fujitsu VP2000, и обеспечивали номинальную производительность в 200 мегафлопс при вычислениях с двойной точностью и вдвое большую – с одинарной точностью. Процессоры SuperSPARC изначально работали на частоте 40 МГц, которая впоследствии была увеличена до 50 МГц. В дальнейшем были представлены процессоры hyperSPARC с частотами 66, 90 или 100 МГц. CS 2 был спроектирован для масштабирования до 1024 процессоров. Самой крупной построенной системой CS 2 была 224-процессорная система, установленная в Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора. CS 2 работал под управлением адаптированной версии операционной системы Sun Solaris, изначально Solaris 2.1, а затем 2.3 и 2.5.1.

Соединение Elan-Elite

Процессоры в CS 2 были соединены многоступенчатой сетью пакетной коммутации с архитектурой "жирного дерева", разработанной Meiko и реализованной в специализированных интегральных схемах. Этот проект, под кодовым названием Elan Elite, был начат в 1990 году как перспективная разработка для конкуренции с Transputer T9000 от Inmos, который Meiko планировала использовать в качестве технологии межсоединений. T9000 столкнулся с серьезными задержками, в результате чего внутренний проект стал единственным жизнеспособным вариантом для соединения CS 2. Данная система межсоединений состояла из двух устройств, известных под кодовыми именами Elan (адаптер) и Elite (коммутатор). Каждый вычислительный элемент включал чип Elan – коммуникационный сопроцессор на архитектуре SPARC, доступ к которому осуществлялся через когерентный кэш-интерфейс Sun MBus и обеспечивал два двунаправленных канала связи со скоростью 50 МБ/с. Чип Elite представлял собой 8-портовый кросс-барный коммутатор, использовавшийся для формирования сети пакетной коммутации. Коммутатор обладал ограниченной адаптивностью, основанной на загрузке и приоритете. Оба ASIC были изготовлены компанией GEC Plessey в 1993 году на их полупроводниковом заводе в Роборо, Плимут, с использованием технологии комплементарных металл-оксид-полупроводниковых (CMOS) массивов логических элементов. После приобретения технологии Meiko компанией Quadrics, технология межсоединений Elan/Elite была развита и превратилась в QsNet.

Мэйко Спарк ФПУ

Мейко нанял Фреда (Марка) Хоумвуда и Морея Макларена, оба из которых сыграли ключевую роль в разработке T800. Вместе они спроектировали и разработали улучшенное, более производительное ядро FPU, принадлежащее компании Meiko. Изначально оно было ориентировано на набор инструкций Intel 80387. Продолжающаяся юридическая тяжба между Intel, AMD и другими компаниями из-за 80387 показала, что этот проект не имеет коммерческой перспективы. В ходе случайного разговора между Маклареном и Энди Бектольсхаймом во время визита в Sun Microsystems для обсуждения лицензирования Solaris, Meiko решила переориентировать разработку на SPARC. Meiko смогла оперативно доработать основную конструкцию FPU, а LSI Logic изготовила устройство для SPARCstation 1. Главным отличием от FPU T800 было полное соответствие стандарту IEEE 754 для компьютерной арифметики, включая все режимы округления, денормализованные числа и аппаратную реализацию вычисления квадратного корня без использования каких-либо аппаратных исключений для завершения вычислений. Также была разработана конструкция для SPARCstation 2, вместе с объединенным чипом, соответствующим распиновке ASIC SPARCstation 2. LSI изготовила и произвела отдельный FPU L64814 как часть своего чипсета SparKIT. В конечном итоге, дизайн Meiko был полностью лицензирован компании Sun, которая использовала его в семействе ASIC MicroSPARC на протяжении нескольких поколений в обмен на единовременный платеж и полную лицензию на исходный код Solaris.