Введение
MasPar Computer Corporation была компанией-производителем мини-суперкомпьютеров, основанной в 1987 году Джеффом Калбом. Компания располагалась в городе Саннивейл, штат Калифорния.
Оборудование
MasPar является уникальным производителем SIMD-суперкомпьютеров (в отличие от векторных машин). В этом подходе набор арифметико-логических устройств (АЛУ) прослушивает программу, транслируемую из центрального источника. АЛУ могут самостоятельно получать данные, но все они находятся под управлением центрального блока управления массивом (ACU). Предусмотрен центральный тактовый генератор. Основной упор делается на эффективность обмена данными и низкую задержку. Архитектура MasPar разработана для масштабирования и обеспечения баланса между обработкой, памятью и связью. Чипы Maspar MP 1 PE и более поздние, двоично совместимые Maspar MP 2 PE – это полностью специализированные CMOS-чипы, разработанные внутри компании и изготовленные различными поставщиками, такими как HP или TI. Блок управления массивом (ACU) выполняет выборку инструкций. Это архитектура загрузки-хранения. Архитектура MasPar в широком смысле является гарвардской. ACU реализует микрокодированную выборку инструкций, но достигает производительности, близкой к RISC – 1 инструкция за такт. Арифметические устройства, АЛУ с возможностью получения данных, реализованы по 32 на чип. Каждое АЛУ соединено с 8 другими по схеме ближайших соседей. Выводы соединений выведены за пределы чипа. В этой схеме периметры могут быть выполнены в виде тороида. В пределах одного шкафа можно подключить до 16 384 устройств. Глобальный маршрутизатор, по сути являющийся кросс-барным коммутатором, обеспечивает внешний ввод-вывод для массива процессоров. Чип MP 2 PE содержит 32 процессорных элемента, каждый из которых представляет собой полноценное 32-битное АЛУ с поддержкой операций с плавающей точкой, регистрами и сдвиговым регистром. Функция выборки инструкций удалена и помещена в ACU. Дизайн процессорного элемента (PE) буквально повторен 32 раза на чипе. Чип предназначен для взаимодействия с DRAM, другими чипами процессорного массива и чипами маршрутизации связи. Каждое АЛУ, называемое срезом PE, содержит шестьдесят четыре 32-битных регистра, используемых как для целочисленных, так и для операций с плавающей точкой. Регистры адресуются как побитово, так и побайтово. Устройство с плавающей точкой выполняет арифметику одинарной и двойной точности над числами формата IEEE. Каждый срез PE содержит два регистра для адреса памяти данных и самих данных. Каждый PE также имеет два однобитных последовательных порта, один для входящей и один для исходящей связи с ближайшим соседом. Направление связи контролируется глобально. PE также имеют входящие и исходящие пути к глобальному маршрутизатору для ввода-вывода. Порт широковещания позволяет "поднять" один экземпляр данных до параллельных данных. В качестве альтернативы глобальные данные могут быть объединены логическим ИЛИ со скалярным результатом. Последовательные линии связи поддерживают скорость 1 Мбайт/с для битовой последовательной связи, обеспечивающей координированный обмен данными между регистрами процессоров. Каждый процессор имеет свою собственную локальную память, реализованную на DRAM. В процессорах отсутствует внутренняя память. Используется микрокодированное декодирование инструкций. 32 PE на чипе объединены в две группы, совместно использующие общий интерфейс памяти или M-машину, для доступа. Глобальная таблица состояний отслеживает использование памяти и регистров. Ширина шины памяти составляет 16 бит. Поддерживаются форматы big-endian и little-endian. Каждый процессор имеет свою собственную память объемом 64 Кбайт. Поддерживается как прямое, так и косвенное адресование памяти данных. Чип реализован по технологии 1,0 микрометра, двухслойной металлической CMOS, рассеивает 0,8 Вт и упакован в 208-выводной корпус PQFP. Используется относительно низкая тактовая частота 12,5 МГц. Машины MasPar работают под управлением хост-машины, обычно VAX. Доступ к ним осуществляется через расширения языков Fortran и C. Поддерживается полная точность одинарной и двойной точности IEEE с плавающей точкой. Для АЛУ не предусмотрен кэш. Кэш не требуется из-за того, что интерфейс памяти работает с той же скоростью, что и доступ АЛУ к данным. АЛУ не реализуют управление памятью для памяти данных. ACU использует виртуальную память с подкачкой страниц для памяти инструкций. В качестве рекламного хода MasPar раздавала визитные карточки с ламинированным чипом MP 2 PE.