IBM 7030 Stretch

IBM 7030 Stretch
IBM Stretch
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파리 Musée des Arts et Métier의 IBM 7030 유지보수 콘솔
설계.
제조원IBM
디자이너진 암달
발매일1961년 5월(1961년 5월)
판매대수9
가격.7,780,000달러 (2021년 70,550,000달러 상당)
케이스
체중70,000파운드(35 쇼트톤, 32t)[1]
힘100 kW[1] (110 V시)
시스템.
운영 체제MCP
CPU64비트 프로세서
기억2048 킬로바이트 (262144 x 64비트)[1]
MIPS1.2 MIPS

스트레치라고도 알려진 IBM 7030은 IBM의 첫 트랜지스터화된 슈퍼 컴퓨터였다.그것은 1961년부터 [2][3]1964년 최초의 CDC 6600이 가동되기 전까지 세계에서 가장 빠른 컴퓨터였다.

원래 Lawrence Livermore National Laboratory의 Edward Teller가 작성한 요구사항을 충족하기 위해 설계된 첫 번째 예는 1961년 Los Alamos National Laboratory에 제공되었으며, 두 번째 맞춤형 버전인 IBM 7950 Harvest는 1962년에 National Security Agency에 제공되었습니다.영국 앨더마스턴의 핵무기 연구 시설 스트레칭은 그곳의 연구원들과 AERE Harwell에 의해 많이 사용되었지만, 동적 어레이를 최초로 추가한 S2 Fortran 컴파일러가 개발된 [4][5]후에야 비로소 Chilton의 Atlas Computer Laboratory의 Feranti Atlas에 이식되었습니다.

7030은 예상보다 훨씬 느렸고 공격적인 성능 목표를 달성하지 못했습니다.IBM은 어쩔 수 없이 가격을 1,350만 달러에서 불과 778만 달러로 낮추었고, 7030은 이미 계약을 협상한 고객들을 대상으로 판매에서 철수했습니다.PC World 잡지는 Stretch를 IT [6]역사상 가장 큰 프로젝트 관리 실패 중 하나로 선정했습니다.

IBM 내부에서는 규모가 작은 Control Data Corporation에 의해 [7]가려지는 것을 받아들이기 어려워 보였습니다.프로젝트 리더인 Stephen W. Dunwell [de][8]는 처음에는 "실패"[9]에 대한 자신의 역할에 대한 희생양이 되었지만 IBM System/360의 성공이 명백해지자, 그는 공식적인 사과를 받았고 1966년에 IBM [10]펠로우로 선정되었습니다.

Stretch는 자체 성능 목표를 달성하지 못했지만 1964년에 출시된 IBM System/360의 성공적인 설계 기능의 기반이 되었습니다.

개발 이력

1955년 초, 캘리포니아 대학 방사선 연구소의 에드워드 텔러 박사는 3차원 유체역학 계산을 위한 새로운 과학 컴퓨팅 시스템을 원했다.IBM과 UNIVAC는 이 새로운 시스템을 Livermore Automatic Response Calculator(LARC; Livermore Automatic Response Calculator)라고 부르기 위한 제안을 요청했습니다.IBM 임원 Cuthbert Hurd에 따르면, 이러한 시스템은 약 250만 달러의 비용이 들 것이며 1~2개의 [11]: 12 MIPS로 실행될 것이라고 합니다.배송은 계약 체결 후 2~3년 후가 될 예정이었다.

IBM에서는 John Griffith와 Gene Amdahl을 포함한 Pougkeepsie의 소규모 팀이 디자인 제안서를 작성했습니다.그들이 청혼을 마치고 막 발표하려던 순간, 랄프 팔머는 그들을 멈추고 "그것은 [11]: 12 실수입니다."라고 말했다.제안된 설계는 포인트 접점 트랜지스터 또는 표면 배리어 트랜지스터로 제작되었으며, 두 가지 모두 당시 새로 발명된 확산 트랜지스터에 [11]: 12 의해 곧 능가될 가능성이 높습니다.

IBM은 Livermore로 돌아와 계약에서 손을 뗀다고 밝히고, 대신 획기적으로 더 나은 시스템을 제안했습니다. "우리는 여러분을 위해 기계를 만드는 것이 아니라 더 나은 것을 만들고 싶습니다!정확히 얼마가 필요할지는 모르지만 100만 달러와 1년 더 걸릴 것으로 예상되며 얼마나 빨리 실행될지는 알 [11]: 13 수 없지만 초당 1000만 개의 명령을 받고 싶다고 말했다.리버모어는 감명받지 못했고, 1955년 5월 UNIVAC가 LARC 계약을 따냈다고 발표했는데, 지금은 리버모어 자동 연구 컴퓨터라고 불린다.LARC는 결국 1960년 [12]6월에 인도될 것이다.

1955년 9월 로스앨러모스 국립연구소도 LARC를 주문할 것을 우려하여 IBM은 리버모어가 거부한 디자인의 개량 버전을 기반으로 고성능 바이너리 컴퓨터에 대한 예비 제안서를 제출하였고, 이 제안서는 관심을 가지고 접수되었습니다.1956년 1월, Project Stretch가 공식적으로 시작되었습니다.1956년 11월, IBM은 "IBM 704의 최소 100배 속도"(즉, 4 MIPS)라는 공격적인 성능 목표를 가지고 계약을 따냈습니다.배달은 1960년으로 예정되어 있었다.

설계 과정에서 Stretch는 공격적인 성능 목표를 달성할 수 없었음이 분명해지면서 클럭 속도를 줄일 필요가 있었습니다. 그러나 성능 추정치는 IBM 704의 60배에서 100배에 달했습니다.1960년에 IBM 7030의 가격은 1,350만 달러로 책정되었다.1961년 실제 벤치마크에서 IBM 7030의 성능이 IBM 704의 약 30배(즉, 1.2 MIPS)에 불과하여 IBM에 상당한 당혹감을 안겨주었습니다.1961년 5월 톰 왓슨은 협상 중인 모든 7030의 가격을 778만 달러로 인하하고 추가 판매에서 제품을 즉시 철수한다고 발표했다.

부동소수점 가산시간은 1.38~1.50마이크로초, 곱셈시간은 2.48~2.70마이크로초, 분할시간은 9.00~9.90마이크로초입니다.

기술적인 영향

IBM 7030은 성공한 것으로 간주되지 않았지만, 미래의 기계에 통합된 많은 기술을 생산하여 매우 성공적이었습니다.표준 모듈러 시스템 트랜지스터 로직은 IBM 7090 라인의 과학 컴퓨터, IBM 7070 및 7080 비즈니스 컴퓨터, IBM 7040 및 IBM 1400 라인, IBM 1620 소형 과학 컴퓨터의 기초가 되었습니다. 7030은 약 170,000개의 트랜지스터를 사용했습니다.IBM 7302 Model I 코어 스토리지 장치는 IBM 7090, IBM 7070 및 IBM 7080에도 사용되었습니다.멀티프로그래밍, 메모리 보호, 일반 인터럽트, I/O용[a] 8비트 바이트는 모두 나중에 IBM System/360 컴퓨터 라인과 이후 대부분의 중앙 처리 장치(CPU)에 통합되었습니다.

Stretch가 상업적으로 실패했을 때 희생양이 된 프로젝트 매니저 Stephen Dunwell은 1964년 System/360의 경이적인 출시 성공 직후 대부분의 핵심 컨셉이 [13]Stretch에 의해 개척되었다고 지적했습니다.1966년까지 그는 사과를 받았고 IBM 펠로우로 선정되었습니다.[13] 이 펠로우에는 원하는 연구를 추진할 수 있는 자원과 권한이 주어졌습니다.

명령 파이프라인, 프리페치 및 디코딩 및 메모리 인터리빙은 IBM System/360 Model 91, 95 및 195 및 IBM 3090 시리즈와 같은 이후 슈퍼컴퓨터 설계 및 다른 제조업체의 컴퓨터에 사용되었습니다.2021년 현재, 이러한 기술은 인텔 Pentium과 Motorola/IBM PowerPC를 포함한 1990년대 세대를 시작으로 다양한 제조사의 많은 임베디드 마이크로프로세서 및 마이크로컨트롤러에 여전히 사용되고 있습니다.

하드웨어 구현

뉴멕시코 주 로스앨러모스의 브래드베리 과학 박물관에 있는 IBM 7030의 회로 기판입니다.

7030 CPU는 18종류의 Standard Modular System(SMS; 표준 모듈러 시스템) 카드로 이미터 결합 로직(원래는 전류 스티어링 [14]로직)을 사용합니다.그림과 같이 4,025장의 더블 카드와 18,747장의 싱글 카드를 사용하며 169,100개의 트랜지스터를 수용하여 총 21kW의 전력을 [15]: 54 필요로 합니다.차단 주파수가 100MHz 이상인 고속 NPN 및 PNP 게르마늄 드리프트 트랜지스터를 사용하며 각각 [15]: 57 최대 50mW를 사용합니다.일부 3레벨 회로는 3레벨 전압 레벨을 사용합니다.각 로직 레벨에는 약 20ns의 지연이 있습니다.크리티컬 영역에서 속도를 높이기 위해 이미터 팔로어 로직을 사용하여 지연을 약 10ns로 [15]: 55 줄입니다.

IBM 7090과 [15]: 58 동일한 코어 메모리를 사용합니다.

설치

  1. 1961년 4월에 Los Alamos Scientific Laboratory(LASL)가 1961년 5월에 승인되어 1971년 6월 21일까지 사용되었습니다.
  2. 캘리포니아 리버모어 소재 로렌스 리버모어 국립연구소는 1961년 [16]11월 인도했다.
  3. 미국 국가안보국은 1962년 2월 IBM 7950 하베스트 시스템의 메인 CPU로 사용되었으며, 1976년까지 사용되었던 IBM 7950 하베스트 시스템의 메인 CPU로 IBM 7955 트랙터 테이프 시스템이 교체 불가능한 마모된 캠으로 인해 문제가 발생하였습니다.
  4. 1962년 2월[16] 영국 올더마스턴의 핵무기 설립
  5. 1962년 [16]6월/7월에 배달된 미국 기상청 워싱턴 D.C.
  6. MITRE Corporation,[16] 1962년 12월 인도, 1971년 8월까지 사용.1972년 봄, 그것은 1982년 폐기될 때까지 물리학부에 의해 사용되었던 브리검 영 대학에 팔렸다.
  7. 1962년 [16]9월/10월에 인도된 미 해군 달그렌 해군 시험장.
  8. 1963년 [16]11월 배달된 프랑스 레네르기 아토미크 위원회.
  9. IBM.

Lawrence Livermore Laboratory의 IBM 7030(핵심 메모리 제외)과 MITRE Corporation/Bridham Young University IBM 7030은 현재 캘리포니아 마운틴 뷰의 컴퓨터 역사 박물관 컬렉션에 있습니다.

아키텍처

data 형식

  • 고정 소수점 숫자는 길이가 가변적이며 이진수(1~64비트) 또는 10진수(1~16자리)로 저장되며 부호 없는 형식 또는 부호/크기 형식으로 저장됩니다.10진수 형식에서 숫자는 가변 길이 바이트(4~8비트)입니다.
  • 부동소수점 번호에는 부호/규모 형식의 1비트 지수 플래그, 10비트 지수, 1비트 지수 기호, 48비트 크기 및 4비트 기호 바이트가 있습니다.
  • 영숫자는 가변 길이이며 8비트 이하의 문자 코드를 사용할 수 있습니다.
  • 바이트는 가변 길이(1~8비트)[17]입니다.

명령 형식

명령어는 32비트 또는 64비트 중 하나입니다.

레지스터

레지스터는 [18]그림과 같이 메모리의 처음 32개의 주소를 오버레이합니다.

! 주소 니모닉 등록하세요 저장 위치:
0 Z달러 64비트 제로: 항상 0으로 읽혀지며 쓰기로 변경할 수 없습니다. 메인 코어 스토리지
1 IT비용 인터벌 타이머(비트0..18): 1024Hz에서 감소, 약 8.5분마다 재활용, 0에서 인디케이터 레지스터의 "시간 신호 표시기"가 켜집니다. 인덱스 코어 스토리지
$TC 36비트 타임클럭(비트 28..63): 1,024Hz 틱의 카운트, 비트 38..초당 63회 증가하여 ~180일마다 재활용됩니다.
2 $IA 18비트 인터럽트 어드레스 메인 코어 스토리지
3 유비 18 비트 상한 주소(비트 0 ~17) 트랜지스터 레지스터
$LB 18비트 하부 경계 주소(비트 32~49)
1비트 경계제어(비트57) : 경계주소 내 또는 외부 주소 보호 여부를 결정합니다.
4 64비트 유지 보수 비트: 유지 보수에만 사용 메인 코어 스토리지
5 $CA 채널 주소(비트12..18): 읽기 전용, I/O 프로세서인 "Exchange"에 의해 설정됨 트랜지스터 레지스터
6 CPUus 기타 CPU 비트(비트 0..)18): 최대 20개의 CPU로 구성된 클러스터의 시그널링 메커니즘 트랜지스터 레지스터
7 LZC달러 왼쪽 0이 카운트됩니다(비트 17..23): 접속 결과 또는 부동소수점 연산의 선행 제로 비트 수 트랜지스터 레지스터
$AOC all-one 카운트(비트 44..50): 접속 결과 또는 10진수 배수 또는 나눗셈으로 설정된 비트 수
8 L달러 128비트 어큐뮬레이터의 왼쪽 절반 트랜지스터 레지스터
9 R달러 128비트 어큐뮬레이터의 오른쪽 절반
10 SB달러 어큐뮬레이터 부호 바이트(비트 0.7)
11 $IND 인디케이터 레지스터(비트 0..19) 트랜지스터 레지스터
12 마스크 64비트 마스크 레지스터: 비트 0..19는 항상 1, 비트는 20..쓰기 가능 47비트 48비트..63 항상 0 트랜지스터 레지스터
13 $RM 64비트 나머지 레지스터: 정수와 부동소수점 나누기 명령만으로 설정 메인 코어 스토리지
14 피트 64비트 팩터 레지스터: "부하 팩터" 명령에 의해서만 변경됨 메인 코어 스토리지
15 $TR 64비트 트랜짓 레지스터 메인 코어 스토리지
16
...
31 		X0달러
...
15달러		 64비트 인덱스 레지스터(표준) 인덱스 코어 스토리지

축척기 및 인덱스 레지스터는 부호 및 규모 형식으로 작동합니다.

기억

메인 메모리는 16K~256K 64비트 바이너리 워드(16K 뱅크)입니다.

메모리는 작동 특성을 안정시키기 위해 침지식 오일 가열/냉각되었습니다.

소프트웨어

「 」를 참조해 주세요.

  • IBM 608, 상용화된 최초의 트랜지스터 컴퓨팅 장치
  • 스트레치와 경쟁했던 일리노이 대학의 트랜지스터화된 슈퍼 컴퓨터 ILLIAC II.

메모들

  1. ^ Stretch에는 다양한 바이트 크기의 명령이 있었지만 IBM의 후속 프로세서는 없었습니다.그러나 Burroughs, CDC, DEC, GE, RCA, UNIVAC 및 그 후속 제품에는 여러 바이트 크기의 머신이 있었습니다.Burroughs, CDC 및 DEC는 1부터 워드 길이까지 모든 크기의 머신을 지원했습니다.

레퍼런스

  1. ^ a b c BRL 보고서 1961
  2. ^ "Seymour Cray가 설계한 CDC 6600은 당대 두 번째로 빠른 기계인 IBM 7030 Stretch보다 거의 3배 더 빨랐습니다."Making a World of Difference: Engineering Ideas into Reality. National Academy of Engineering. 2014. ISBN 978-0309312653.
  3. ^ 1964년 Cray의 CDC 6600은 Stretch를 제치고 지구상에서 가장 빠른 컴퓨터가 되었습니다.
  4. ^ "Some Early UK FORTRAN Compilers".
  5. ^ "HARTRAN Overview".
  6. ^ Widman, Jake (October 9, 2008). "Lessons Learned: IT's Biggest Project Failures". PCWorld. Retrieved October 23, 2012.
  7. ^ 유명한 "Janitor" 메모에서 알 수 있듯이 IBM CEO T. J. Watson Jr는 ""Watson Jr. memo about CDC 6600". August 28, 1963.왜 우리가 업계 주도권을 잃었는가?"를 "관리인을 포함한 34명"에게 물었습니다.
  8. ^ "IBM Archives: Stephen W. Dunwell". IBM.
  9. ^ "스트래치는 상업적으로 실패한 것으로 간주되었고 던웰은 ...에 보내졌습니다."
  10. ^ " 그가 원하는 모든 연구를 추구할 것입니다."
  11. ^ a b c d Bob Evans (Summer 1984). "IBM System/360". The Computer Museum Report. pp. 8–18.
  12. ^ Charles Cole. "The Remington Rand Univac LARC".
  13. ^ a b Simmons, William W.; Elsberry, Richard B. (1988), Inside IBM: the Watson years (a personal memoir), Pennsylvania, USA: Dorrance, p. 160, ISBN 978-0805931167. The memoir of a senior IBM executive, giving his recollections of his and IBM's experience from World War II into the 1970s.{{citation}}: CS1 maint : postscript (링크).
  14. ^ Rymaszewski, E. J.; et al. (1981). "Semiconductor Logic Technology in IBM". IBM Journal of Research and Development. 25 (5): 607–608. doi:10.1147/rd.255.0603. ISSN 0018-8646.
  15. ^ a b c d Erich Bloch (1959). The Engineering Design of the Stretch Computer (PDF). Eastern Joint Computer Conference.
  16. ^ a b c d e f "TIMELINE OF THE IBM STRETCH/HARVEST ERA (1956-1961)". Retrieved June 13, 2021.
  17. ^ Mark Smotherman (July 2010). "IBM Stretch (7030) — Aggressive Uniprocessor Parallelism". clemson.edu. Retrieved 2013-12-07.
  18. ^ "IBM 7030 Data Processing System Reference Manual" (PDF). bitsavers.org. IBM. 1961. p. 34..38. Retrieved 2015-05-05.
  19. ^ Roger B. Lazarus (1978). Computing at LASL in the 1940s and 1950s. United States Department of Energy. pp. 14–15.
  20. ^ "The IBM 7030 FORTRAN System" (PDF). Computer History Museum. IBM Stretch Collection: International Business Machines Corporation. 1961. p. 36. Retrieved 28 February 2015.

추가 정보

외부 링크

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기록.
선행 세계에서 가장 강력한 컴퓨터
1961–1963		 에 의해 성공자