ETA10

ETA10
컴퓨터 역사 박물관에 전시된 ETA10

ETA10은 Control Data Corporation(CDC)의 스핀오프 사업부인 ETA Systems가 설계, 제조 및 판매하는 벡터 슈퍼컴퓨터입니다.ETA10은 CDC Cyber 205의 진화로, 최초로 [1][Note 1]개발된 벡터 슈퍼컴퓨터 중 하나인 CDC STAR-100으로 거슬러 올라갈 수 있습니다.

CDC는 1983년 4월 18일 로스앨러모스 [2]국립연구소에서 열린 슈퍼컴퓨팅 프론티어 컨퍼런스에서 사이버 205의 후속 기종인 ETA 시스템을 설립한다고 발표했다.그 후 [3]ETA10으로 명명되기 전에는 Cyber 2XX로, 나중에 GF-10으로 불렸습니다.시제품은 1986년 중반에 가동되었으며, 첫 배송은 1986년 12월에 이루어졌다.이 슈퍼컴퓨터는 1987년 4월 최초의 고객 시설인 플로리다 주립 대학, 탤러해시의 과학 계산 [4]연구소에서 열린 행사에서 공식적으로 발표되었습니다.1989년 4월 17일, CDC는 계속되는 재정적 손실로 인해 ETA 시스템을 갑자기 폐쇄하고 [5]ETA10의 생산을 중단했다.플로리다 주립 대학교와 같은 많은 사용자들이 [6]그 대가로 크레이 하드웨어에 대해 협상했습니다.

역사적 발전

CDC는 CDC 6600을 시작으로 강력한 슈퍼컴퓨터를 만들어 왔습니다.CDC에서 등장한 가장 유명한 컴퓨터 아키텍트 중 한 명은 시모어 크레이였습니다.CDC 8600의 개발에 관한 CDC 경영진과 의견 차이 후, 그는 자신의 슈퍼 컴퓨터 회사인 Cray Research를 설립했습니다.한편 CDC에서는 또 다른 유명한 건축가 Neil Lincoln이 이끄는 하이엔드 슈퍼컴퓨터 CDC STAR-100을 개발하는 작업이 계속되었습니다.Cray Research의 Cray-1 벡터 슈퍼컴퓨터는 CDC의 STAR-100을 누르고 성공했습니다.CDC는 STAR, Cyber 203 및 205의 파생 모델로 응답했습니다.Cyber 205는 Cray-1의 후속 제품인 Cray X-MP에 대해 어느 정도 성공을 거두었습니다. CDC의 최고 경영진은 Cyber 205의 후속 제품인 Cyber 205의 새로운 접근 방식이 고려되었습니다.

ETA는 1983년 9월 CDC에서 스핀오프한 후 사이클 타임 10ns 미만의 슈퍼컴퓨터를 생산한다는 목표를 세웠다.이를 위해 몇 가지 혁신이 이루어졌습니다.그 중에는 CMOS 기반의 CPU를 냉각하기 위한 액체 질소의 사용도 있었습니다.

ETA10은 회사의 초기 목표(10 GFLOPS)를 성공적으로 달성했으며, 일부 모델은 1980년대 중반 기준으로 빠른 것으로 간주되는 약 7ns(143MHz)의 사이클 타임을 달성했습니다.그들은 7개의 액체 질소로 냉각된 버전과 27개의 더 작은 공기로 냉각된 버전을 제공했습니다.CMOS 회로는 이전 IC에 비해 극히 일부만 열을 발생시켰습니다.1987년에 계획된 후속편은 30 GFLOPS에서와 같이 사이버 250 또는 ETA30으로 지정될 예정이었다.ETA는 결국 CDC로 환생하여 1989년 4월 17일에 운영을 중단했습니다.

운영 체제 및 응용 프로그램

ETA10 시리즈는 다양한 문제로 인해 널리 비판을 받았던 ETA의 EOS 운영 체제 또는 UNIX System V(릴리스 3)의 소프트웨어 인사 회사인 Lachman Associates의 포트를 실행할 수 있습니다.EOS는 품질이 낮다는 평판을 받았지만, ETA의 UNIX는 고객들로부터 더 좋은 평가를 받았습니다.

EOS는 Cyber 205용 CDC VSOS 운영체제와 호환성이 있는 바이너리 실행 가능 파일입니다.VSOS와 마찬가지로 EOS는 ETA의 고속 하드웨어 파이프라인을 통해 가상 메모리 성능을 개선하기 위해 2페이지 크기의 페이지 가상 메모리(VS 부품)를 필요로 했습니다.VSOS는 인터랙티브 LTSS(Livermore Time Sharing System)에 뿌리를 두고 있었지만 배치 지향 운영체제로 초점을 맞췄다.VSOS는 매우 많은 기관에서 실행되지 않았고 애플리케이션 지향의 퍼포먼스는 슈퍼컴퓨팅에 중점을 두었지만 사용자 기반은 한정되어 있었기 때문에 그 기능은 시대에 뒤떨어졌습니다.

이 기능의 결함에 대처하고, operating system을 보다 「통상적인 사용」으로 하기 위해서, VSOS의 특성은 하이브리드 OS의 UNIX 특성과 결합했습니다.이 OS는 하드웨어를 최대한으로 끌어올리는 배치 작업과 UNIX 워크스테이션에서 개발 시 인터랙티브하게 사용하는 데 모두 효과적입니다.

EOS는 주로 Cybil로 작성되었습니다.Cybil은 Control Data가 나중에 Cyber 운영 체제를 위해 만든 파스칼과 유사한 프로그래밍 언어입니다.VSOS가 LTSS 구현을 위해 만들어진 Fortran과 유사한 언어인 INPL로 구현되었기 때문에 새로운 노력이었습니다.이러한 모든 시스템의 명령줄 외관은 UNIVAC EXEC*8로 거슬러 올라가는 계보와 비슷합니다.

EOS는 초기 하드웨어 제공과 함께 출시되었으며 초기 OS 릴리스에서 일반적인 문제가 몇 가지 있었습니다.일부 고객들은 슈퍼컴퓨터 설치 대금을 미뤘다.

ETA는 나중에 ETA-10 제품군을 위한 UNIX 포트를 출시했고, 이는 고객 기반에 의해 보다 빠르게 받아들여졌습니다.단, 이 포트는 최대 8개의 대규모 애플리케이션 CPU를 사용하여 하드웨어 아키텍처를 투과적으로 이용하지 않는 단일 프로세서 커널로 시작되었습니다.

비판

UNIX의 최종 채택에도 불구하고, 제대로 개발되지 않은 시스템 소프트웨어는 ETA10 라인의 결점 중 하나로 남아 있었습니다.시스템 설명에 따르면 다음과 같습니다.

NSF 자금 없이는 폰 노이만 센터는 망할 수도 있다.Cohen씨는 다음과 같이 말합니다.연방정부의 지원 없이는 기능을 할 수 없다고 생각합니다.센터가 대폭 축소된 레벨로 가동되고 있다고 해도, 그 머신은 소프트웨어의 문제에 계속 시달리고 있습니다.NSF 리뷰 패널은 ETA10이 30시간마다 한 번씩 소프트웨어 장애를 겪고 있으며 동시에 8개 이상의 프로세서 중 하나에서 프로그램을 실행하는 능력이 떨어진다는 것을 발견했습니다.비록 하드웨어가 여전히 최첨단이라고 여겨지지만, 전체적인 패키지는 "매우 미숙한 컴퓨터 시스템"이라고 패널은 [7]결론지었다.

지연된 배송 및 운영 문제가 관리 문제와 [8]함께 이러한 사망의 원인이 되었습니다.

ETA의 종말이 단지 운영 체제의 선택이나 존재에 따른 것이라고 믿는 것은 잘못된 것이다.Fortran 컴파일러(ftn200)는 CDC205에서 변경되지 않았습니다.이 컴파일러는 슈퍼컴퓨터 사용자가 아키텍처 간의 소스 코드 이동의 필요성을 인식하던 시대에 벤더 고유의 프로그래밍 퍼포먼스 기능(Q8* 서브루틴 콜)을 유지했습니다.게다가 컴파일러의 최적화는, 일본의 슈퍼 컴퓨터 벤더나 최신의 미니 슈퍼 컴퓨터 메이커나 Cray Research의 경쟁사에 의해서 보여지는 것과 같이, 기존의 테크놀로지에 뒤지지 않았습니다.

일반적으로 그 이전과 그 이전까지의 컴퓨터 하드웨어 제조업체는 소프트웨어에 약한 경향이 있었습니다.라이브러리와 이용 가능한 상용 및 비상용 응용 프로그램을 통해 설치 사용자 기반을 구축할 수 있습니다.CDC는 이 분야에서 상대적으로 약했고 CDC가 고객에게 제공한 최고의 운영체제 중 일부는 Lawrence Livermore Laboratories가 작성한 OS의 제품화 버전이었습니다.

NASA에 따르면, 그 하드웨어는 매우 형편없이 설계되었고, 에임스 연구 센터에서 어떠한 승인 테스트도 끝내지 못했다고 한다.CDC 내부자들 사이에서는 ETA의 붕괴로 간주되고 있다.ETA는 NASA가 '아니오'(및 도미노 효과 DOD 등)라고 말한 결과 ETA가 무산되었다.

모델

ETA10에는 4개의 모델이 있었다.이러한 모델은 모두 싱글 또는 멀티프로세서 구성으로 구축할 수 있습니다.

모델 E와 G는 ETA10 라인의 최고 성능 멤버로 액체 질소 냉각을 사용하여 빠른 사이클 타임을 달성했습니다.가장 먼저 발표된 것은 모델 E로 프로세서의 클럭 사이클은 10.5ns(약 95MHz)였습니다.모델 E는 최대 8개의 프로세서를 지원하여 8.32GFLOPS의 피크 퍼포먼스를 실현합니다.프로세서 클럭사이클이 7ns(약 142MHz)인 최신 모델G는 최대 8프로세서 구성으로 10.3GFLOPS의 피크 퍼포먼스를 보였습니다.

모델 P와 Q는 더 느리고 저렴한 공랭식 버전입니다.모델 P(코드명 '파이퍼')는 24ns의 클럭 사이클을 가진 프로세서를 탑재하고 있었습니다.더 빠른 2프로세서 모델 Q의 클럭 사이클은 19ns였습니다.

성능

최고 성능의 액체 질소 냉각 모델(ETA10-E, G 등)과 저렴한 공랭 모델(ETA10-P, Q 등) 사이에서 ETA10 라인은 27:1의 성능 범위에 걸쳐 있었습니다.최고급 모델의 최고 성능은 10 GFLOPS에 도달했습니다.

단일 프로세서 ETA10은 크기가 100 × 100인 매트릭스에 대해 LINPACK[9] 벤치마크에서 52 MFLOPS를 달성했습니다.

묘사

ETA10은 최대 8개의 CPU를 지원하는 멀티프로세서 시스템입니다.각 CPU는 2레인 사이버 205와 비슷했다.ETA10의 주요 혁신 중 하나는 CPU의 구현 방식입니다.CPU는 44층 인쇄회로기판(PCB)에 장착된 250 CMOS 게이트 어레이 집적회로로 만들어졌습니다.각 게이트 어레이는 20,000개의 게이트를 포함하고 있으며 Honeywell의 VHSIC 프로그램에서 액세스할 수 있는 1.25마이크로미터(μm) 기술을 사용하여 제작되었습니다.반면 당시 주류 상업기술은 3~[10][11]5μm대였다.

당시에는 벡터 슈퍼컴퓨터 CPU에 일반적으로 사용되지 않았던 CMOS 회로가 선택되었습니다.이는 높은 밀도를 달성할 수 있기 때문에 온칩 지연과 오프칩 지연을 모두 줄일 수 있기 때문입니다.CPU 지연은 로직 테크놀로지와 연계하여 제조된 각 PCB의 신중한 튜닝을 통해 관리되었으며 JTAG 및 BIST라고 하는2개의 주요 테크놀로지가 포함되어 있습니다.게이트 어레이는 내부적으로 개발된 시뮬레이터와 배치 도구의 조합과 Mento Graphics의 최초의 상업용 전자 설계 자동화 도구 중 하나를 사용하여 설계되었습니다.ETA에서 도식 캡처를 사용하기 전에 설계자는 논리 회로의 상호 연결을 설명하기 위해 텍스트 넷리스트를 사용했습니다.

그러나 당시 CMOS 회로는 바이폴라 회로, 특히 벡터 슈퍼컴퓨터 CPU에서 널리 사용되는 이미터 결합 로직보다 훨씬 느렸습니다.이를 보완하기 위해 CPU는 냉각을 위해 -196.15°C의 액체 질소에 담갔습니다.이러한 냉각으로 CMOS 로직 속도가 4배 빨라질 수 있지만 실제로 액체 질소 냉각은 공랭식 시스템에 비해 약 2배의 속도 증가를 보였습니다.그러나 액체 질소 냉각은 성능상의 이점을 거의 제공하지 않았기 때문에 ETA10 시스템 중 어느 것도 로컬 메모리 또는 공유 메모리에 이러한 냉각을 사용하지 않았습니다.특히 이러한 유형의 냉각이 효과적이기 위해서는 폐쇄 루프 시스템이 필요했습니다.시장에 시판되는 솔루션이 없었기 때문에 ETA는 이를 실현하기 위해 혁신해야 했습니다.44층 PCB도 혁신적이어서 ETA는 이를 제조하기 위해 새로운 공정을 개발해야 했습니다.

각 CPU에는 SRAM IC에서 구축된 400만 워드 로컬 메모리가 있습니다.각 CPU는 DRAM IC에서 구축된 2억5천600만 워드 공유 메모리에도 연결됩니다.이들 메모리 외에 CPU 동기 및 기타 멀티프로세서 관련 프로토콜 통신에 사용되는 통신 버퍼가 있다.I/O는 공유 메모리에 대한 직접 경로가 있는 1~18개의 I/O 프로세서에 의해 촉진되었습니다.ETA10은 1980년대 새로운 시스템 상호접속 방식인 CPU와 I/O 장치 간의 통신에 광섬유 회선을 사용했습니다.

설치

ETA Systems가 CDC로 재합병되기 전에는 총 25개의 시스템이 제공되었습니다.수령자는 다음과 같습니다.

1980년대 말까지 나머지 ETA10 시스템은 SuperQuest라는 컴퓨터 과학 대회를 통해 고등학교에 기증되었습니다.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ 비슷한 시기에 소개된 또 다른 벡터 슈퍼컴퓨터는 텍사스 인스트루먼트 어드밴스드 사이언티픽 컴퓨터(ASC)였다.

레퍼런스

  1. ^ Ibbett, R.N.; Topham, N.P. (1989). Architecture of High Performance Computers, Volume I: Uniprocessors and vector processors. Springer-Verlag. p. 156.
  2. ^ Schrage, Michael (19 August 1983). "CDC Enters Supercomputer Race". The Washington Post.
  3. ^ Hockney, R.W. (June 1985). "MIMD Computing in the USA—1984". Parallel Computing. 2 (2): 119–136. doi:10.1016/0167-8191(85)90024-9.
  4. ^ Gibson, Stanley (4 May 1987). "Super-fast ETA computer debuts". Computerworld.
  5. ^ Markoff, John (18 April 1989). "Control Data Plans Shifts To End Slide". The New York Times.
  6. ^ Bauer, Jeff (1991), A History of Supercomputing at Florida State University
  7. ^ Anderson, Christopher (Nov 27, 1989), "NSF Supercomputer Program Looks Beyond Princeton Recall", The Scientist, vol. 3, no. 23, p. 2
  8. ^ Brenner, Al (1994), "The John von Neumann Computer Center: An Analysis", in Karyn R. Ames; Alan Brenner (eds.), Frontiers of Supercomputing II: A National Reassessment, pp. 469–480
  9. ^ Bozman, Jean S. (30 November 1987). "ETA called fastest super". Computerworld.
  10. ^ Trew, Arthur; Wilson, Greg (1991). Past, Parallel, Present: A Survey of Available Parallel Computer Systems. Springer-Verlag. pp. 323–329.
  11. ^ Hockney, R.W.; Jesshope, C.R. (1988). Parallel Computers: Architecture, Programming and Algorithms (2 ed.). Adam Hilger. pp. 185–190.

외부 링크