VAX 9000

VAX 9000

VAX 9000은 DEC(Digital Equipment Corporation)가 VAX 명령 세트 아키텍처(ISA)를 구현하는 커스텀 ECL 기반 프로세서를 사용하여 개발 및 제조한 메인프레임 컴퓨터 시리즈입니다.옵션 벡터 프로세서를 탑재하여 슈퍼컴퓨터 분야에서도 [1]판매되고 있습니다.다른 VAX 시스템과 마찬가지로 VMS 또는 Ultrix 운영 체제와 함께 판매되었습니다.

이 시스템은 1984년 DEC가 Trilogy Systems로부터 여러 기술을 라이선스 받은 것으로 거슬러 올라갑니다.Trilogy Systems는 ECL 칩을 복잡한 모듈로 조밀하게 포장하는 새로운 방법을 도입했습니다.9000 설계의 개발은 1986년에 시작되었으며, 당시 하이엔드 VAX 제품이었던 VAX 8800 [2]패밀리를 대체하기 위한 것이었습니다.초기 계획에는 IBM 시스템에서 볼 수 있는 수냉 기능을 사용하는 고성능 물병자리와 공기 냉각 기능을 사용하는 미드레인지 성능의 Aridus 시스템의 두 가지 일반 모델이 필요했습니다.개발 중에, 엔지니어들은 공기 냉각 시스템을 너무 개선해서 물병자리가 제공되지 않았다; 아리더스 모델은 물병자리로 "현장 업그레이드 가능"했지만,[3] 그들은 그것을 제공하지 않았다.

9000은 DEC 내에서 IBM 시스템보다 훨씬 저렴한 가격에 타의 추종을 불허하는 성능을 갖춘 "IBM 킬러"로 자리매김했습니다.DEC는 지속적으로 개선되는 IBM 호환 개인용 컴퓨터 시스템 및 새로운 32비트 Unix 워크스테이션 머신에 의해 컴퓨터 시장의 저점이 인수되는 것을 지켜보면서 9000을 메인프레임 시장에 진입할 수 있도록 의도했습니다.RISC 퍼포먼스가 급속히 향상되는 시대에 이 컨셉에 대한 사내의 우려에도 불구하고, 동사는 약 10억달러를 9000 개발에 투자했습니다.생산상의 문제로 인해 출시가 지연되었고, 그 때쯤에는 이러한 우려가 현실화되었고, DEC의 자체 NVAX와 같은 새로운 마이크로프로세서는 9000의 성능 중 상당한 부분을 매우 낮은 가격에 제공했습니다.

생산이 [citation needed]중단되기 전에 약 40대의 시스템이 납품되었으며, 이는 엄청난 실패였습니다.대표적인 예로 CPU는 일반 전시가 아닌 컴퓨터 역사 박물관에 보관되어 있습니다.

역사

80년대 DEC

1980년대가 열리면서 DEC는 점점 강해지고 있었다.PDP-11은 1970년에 출시되어 60만 대의 판매 호조를 이어갔고, 새롭게 선보인 VAX-11은 PDP가 끝난 후 IBM의 미드레인지 시장에 크게 진출하기 시작했습니다.DEC는 또한 자사의 유명한 VT 시리즈 컴퓨터 단말기와 다양한 인기 주변기기를 출시하여 상당한 현금흐름을 [4]창출했습니다.

이 기간 동안 DEC는 여러 차례 PC 분야 진출을 시도했지만 모두 실패했다.이 중 가장 잘 알려진 것은 레인보우 100으로, MS-DOS와 CP/M 프로그램을 모두 실행할 수 있는 기능을 제공하고자 했지만, 두 대의 기계를 사는 것만큼 비용이 많이 들면서 둘 다 잘 할 수 없다는 것을 보여주었다.PC 시장이 확대됨에 따라 DEC는 PC 제품을 포기하고 미드레인지 [5]시장으로 관심을 돌렸습니다.

이러한 초점 변화의 일환으로서 오랜 기간 지속되어 온 많은 정책이 변경되어 고객층, 특히 서드파티 개발자와 마찰이 발생했습니다.일례로, 새로운 VAXBI 버스는 개발 계약에 서명하지 않으면 다른 개발자가 사용할 수 없습니다.이는 서드파티 제품이 성행하던 PDP 및 이전 VAX 기기의 유니버스 규격과 크게 대비되는 것이었다.켄 올슨은 "우리는 이 버스를 개발하기 위해 수백만 달러를 썼다.왜 [5]진작에 하지 않았는지 모르겠어요."

이러한 정책이 DEC를 「폐쇄」하고 있었기 때문에, 새로운 기업은 신속히 이 점을 이용했습니다.그 중에서도 눈에 띄는 것은 Sun Microsystems로, Motorola 68000 기반의 시스템은 UNIX 운영체제를 기반으로 하면서 DEC의 VAXstation 시리즈와 유사한 성능을 제공했습니다.1980년대 후반, Sun은 DEC를 폐쇄적이고 독점적인 "Bloodsucker"[6]로 낙인찍으며 기술 시장에서 DEC의 대체자로 점점 더 자신을 내세웠다.이는 1985년 DEC가 기술 시장을 포기하고 데이터 [4]센터의 수익률을 높이기로 결정한 데 따른 것입니다.

ECL

1960년대에 DEC 컴퓨터는 개별 트랜지스터로 제작되어 소규모 집적회로(SSI IC)를 사용하기 시작했습니다.이것들은 다수의 회로 기판에 내장되어 백플레인으로 와이어를 감아 중앙처리장치(CPU)를 만듭니다.1970년대 초에는 중소규모 집적회로(IC)가 사용되었고, 대규모 집적회로(LSI)는 단일 IC(또는 "칩")에서 보다 단순한 CPU를 구현할 수 있게 되었습니다.1970년대 후반에는 DEC의 자체 LSI-11과 [7]같은 멀티칩 장치로, 이후 J-11과 [8]같은 싱글칩 버전으로 많은 LSI 버전이 출시되었습니다.

VAX는 싱글칩 형식의 1970년대 LSI의 기능을 뛰어넘는 보다 복잡한 시스템이었습니다.초기 모델은 이전 세대의 PDP와 비슷했지만 인쇄 회로 기판에 여러 개의 LSI 칩이 있어 와이어로 포장된 [a]기판의 SSI 칩보다 더 복잡한 CPU를 구축했습니다.1980년대 중반까지 무어의 법칙의 끊임없는 영향으로 LSI는 현재 매우 큰 규모의 집적회로(VLSI)로 바뀌었습니다.VLSI IC는 하나의 칩에 VAX 시스템 전체를 구현하기에 충분한 수십만 또는 수백만 개의 트랜지스터를 저장할 수 있었습니다.그 결과 1985년의 MicroVAX 78032가 VAX의 서브셋을 구현하게 되었지만, "풀" VAX가 단일 [b]칩에 들어가는 것은 오래 걸리지 않았습니다.

데이터 센터에서 관련성을 유지하려면 단일 칩 형태로 쉽게 복사할 수 없는 새로운 아키텍처가 필요합니다.당시 이들 IC의 제조에 사용된 일반적인 CMOS 테크놀로지는 경쟁 시스템인 이미터 결합 로직(ECL)[9]에 비해 느렸습니다.ECL은 더 빨랐지만 CMOS보다 밀도가 낮았고 기능 크기 면에서 한 세대 정도 뒤처졌습니다.이는 더 많은 IC를 사용해야 하는 비용을 들여 ECL을 사용하여 매우 빠른 기계를 만들 수도 있고 CMOS를 사용하여 다소 느린 기계를 더 적은 IC로 줄일 수도 있다는 것을 의미합니다.ECL을 사용하는 것은 더 복잡하지만 동시에 DEC의 오랜 멀티칩 및 멀티카드 CPU 설계 역사를 이어갈 것입니다.

ECL 접근법의 문제점 중 하나는 이전 설계와 같이 칩 간 배선이 필요하지만, 현대적인 기계에서 주소 공간이 증가함에 따라 핀 수가 크게 증가했다는 것입니다.1980년, Gene Amdahl은 고성능 ECL 기반 메인프레임을 생산하기 위해 이러한 문제를 해결하는 것을 목표로 Trilogy Systems를 설립했습니다.이러한 개발의 일환으로 Trilogy는 폴리이미드 절연체에 내장된 구리 도체를 사용하여 매우 고밀도 [10]배선을 가진 박막을 제작하는 새로운 칩 간 연결 시스템을 개발했습니다.

1984년 DEC는 Trilogy의 기술 일부를 라이선스하고 Hudson Fab에서 이러한 개념의 실용적인 버전을 개발하기 시작했습니다.이것이 9000 프로젝트의 [6]탄생이었습니다.자체 플러그 호환 메인프레임을 선보이고 IBM과 [10]직접 경쟁하려는 Trilogy의 목표와는 달리, DEC는 비슷한 기술을 사용하여 저렴한 가격으로 IBM 제품을 능가하는 VAX를 생산할 것입니다.Trilogy의 배선 기술은 카드 크기의 "멀티 칩 유닛"(MCU)을 생산하기 위해 사용될 것이며, 이는 이전의 멀티 카드 CPU 설계와 같이 사용될 것입니다.최종 설계에서는 13개의 MCU가 [11]CPU를 형성했습니다.

처음에는 시스템이 물로 냉각되어야만 수행 목표를 달성할 수 있었고, 이는 물병자리라는 코드명으로 이어졌다.개발 중에 필요한 전력을 갖춘 새로운 공기 냉각 시스템이 도입되었기 때문에, 라인은 이 시스템으로 이동했습니다.이 버전은 "건조"[11][c]를 뜻하는 코드네임 아리두스였다.

시장의 변화

개발이 진행되는 동안 IBM은 1988년 말에 AS/400 시스템을 선보였습니다. AS/400 시스템은 이전 제품보다 훨씬 더 비용 경쟁력이 높은 새로운 미드레인지 제품군입니다.DEC의 가격 우위는 심각하게 약화되었고, 이전의 급격한 시장 성장은 거의 즉시 중단되었습니다.IBM은 궁극적으로 이 라인에서 약 140억 달러의 연간 수익을 창출하게 되는데, 이는 DEC의 전체 회사 수입보다 많은 금액입니다.한편, Sun은 SPARC 마이크로프로세서를 도입하여 데스크톱 머신이 DEC의 기존 머신 중 가장 빠른 속도라도 능가할 수 있게 되었습니다.이로 인해 Unix 시스템의 [6]다른 기존 시장에서의 DEC의 가치가 약화되고 있습니다.이 회사는 로우 및 미드레인지에서 압박을 받고 있기 때문에 9000을 "IBM 킬러"[13]라고 불렀습니다.

DEC는 처음에 RISC가 사소한 5행 프로그램에서는 작동하지만 트랜잭션 처리 분야에서는 성공하지 못할 것이라고 믿었기 때문에 RISC에 회의적이었다.이 의견은 1986년 DEC의 Western Research Lab에서 개발된 실험용 RISC를 최신 VAX 8800과 정면 비교한 결과 2대 1로 앞섰습니다.그 결과, 생산 품질의 [14]스케일러블 RISC 설계를 개발하는 프로그램이 생겨났고, 그 후, PRISM 설계를 담당하는 데이브 컬터는 그것을 이용한 하이엔드 머신을 개발하기 시작했고, 곧바로 「그들의 영역」[14]을 밟는다고 생각한 아리디우스 그룹과의 싸움으로 이어졌습니다.이 회사의 기술 위원회인 전략 태스크 포스는 아리디우스를 취소하라고 거듭 권고했다.매년 프로젝트 예산을 삭감하려고 했지만 프로젝트 리더인 Bob Glorioso가 Ken Olsen과 이사회에 직접 가서 복귀시키도록 했습니다.이러한 엔지니어는 비즈니스맨에게 [14]이래라 저래라 할 권리가 없습니다.

이해할 수 없습니다.어떻게 이것이 가능한지, 하나의 칩이 어떻게 이러한 전자제품 랙을 대체할 수 있는지 이해할 수 없습니다.

—Ken Olsen[15]

RISC와 ECL 그룹 간의 싸움이 계속되는 동안, VAX 프로세서를 구축하는 CMOS 팀도 계속 개선되고 있었습니다.Bob Supnik은 차세대 CMOS 칩인 NVAX가 1988년까지 9000과 같은 성능을 발휘할 것이라는 것이 1987년부터 상급 기술자들에게 분명하다고 주장했지만,[13] 9000은 1989년까지 출시될 예정이 없었습니다.NVAX 프로젝트에는 1990년대 초까지 [13]경쟁력을 갖추지 못할 것이라는 말을 단도직입적으로 듣고도 9000을 죽이려 하지 않는 올슨의 모습과 그러한 일이 [15]가능하다는 그의 노골적인 거부감이 몇 가지 인용되고 있다.

9000을 계속 지원하면서 경쟁력을 갖추지 못할 것이 분명해지자, 사내의 다양한 그룹이 RISC 기반의 시스템을 개발하기 시작했습니다.그 결과 허드슨 팹에서 진행 중인 로우엔드 [17]프리즘 작업을 제외하고 모든 RISC 프로젝트가 중단되었습니다[16].

풀어주다

DEC는 1989년 10월 9000을 공식 발표하면서 당시 "내년 봄"을 출하할 것이라고 주장했다.DEC는 IBM의 주력 메인프레임인 저가형 IBM 3090과 비교하면서 트랜잭션 처리 및 고급 데이터베이스 시스템을 위해 기계를 포지셔닝했습니다.11/780의 [18]30~117배에 달하는 120만달러에서 390만달러까지 5개의 시스템이 발표되었습니다.

9000의 개발은 결국 약 30억 [13]달러에 달했다.1989년에 출시될 예정이었던 칩 제조 지연으로 인해 칩 제조가 1년 정도 지연되었고, 완전한 기계를 만드는 데 있어 더 이상의 지연은 1990년에 극소수만 납품되었다는 것을 의미했다.이 시스템은 여러 가지 문제로 인해 현장에서 지속적인 유지보수가 필요했습니다.[6]1991년까지 이 회사는 350개 시스템 주문서를 보유했을 뿐이다.머신 1대당 150만달러로 실제 [13]제조를 제외한 개발비용의 25%만 회수했습니다.1991년 2월에는 로우엔드 버전인 모델 110을 $920,000에 출시하여 광범위한 스토리지나 기타 [19]옵션을 필요로 하지 않고 CPU 성능을 원하는 고객에게 어필했습니다.

한편 CMOS의 거침없는 행진에 대한 엔지니어링팀의 예측은 사실로 드러났다.1991년에는 NVAX도 시장에 나와 비용과 크기의 극히 일부에 거의 동일한 성능을 제공했습니다.퍼포먼스가 낮은 설정에서는 데스크톱에서도 동일한 설계를 사용할 수 있어 이전의 모든 VAX 머신보다 뛰어난 성능을 발휘했습니다.9000은 수십억 달러의 손실을 입었을 뿐만 아니라, 훨씬 더 유망한 디자인 [13]몇 가지를 끝내는 결과를 가져왔다.

묘사

VAX 9000은 멀티프로세서이며 62.5MHz(16ns 사이클 타임)로 클럭된 CPU를 1개, 2개, 3개 또는 4개 지원합니다.이 시스템은 System Control Unit(SCU; 시스템 제어 유닛)의 크로스바 스위치를 기반으로 하며, 이 스위치에는 CPU 1~4개, 메모리 컨트롤러 2개, 입출력(I/O) 컨트롤러 2개 및 서비스 프로세서가 연결되어 있습니다.I/O는 4대의 Extended Memory Interconnect(XMI; 확장 메모리 인터커넥트) 버스에 의해 제공되었습니다.

스칼라 프로세서

각 CPU에는 13개의 Multi-Chip Unit(MCU; 멀티칩 유닛)이 실장되어 각 MCU에는 CPU 로직을 포함한 여러 개의 이미터 결합 논리(ECL) 매크로 셀 어레이가 포함되어 있습니다.게이트 어레이는 Motorola의 "MOSAic III" 공정으로 제작되었습니다. 이 공정은 1.75마이크로미터의 인입폭과 3층의 상호접속을 가진 양극화 공정입니다.MCU는 16개의 MCU를 수용하는 24x24인치(610mm) 크기의 CPU 평면 모듈에 장착되었습니다.

벡터 프로세서

VAX 9000의 CPU는 이론상 최대 성능 125MFLOPS의 벡터 프로세서와 결합되었습니다.벡터 프로세서 회로는, 벡터 프로세서를 사용하지 않고 판매되고 있는 유닛의 소프트웨어 스위치를 개입시켜 출하되어 무효가 되어 있는 모든 유닛에 탑재되어 있었습니다.벡터 프로세서는 V-box라고 불리며 디지털의 첫 번째 ECL 구현 VAX 벡터 아키텍처입니다.벡터 프로세서의 설계는 VAX 9000 CPU 개발이 시작된 [20]지 2년 후인 1986년에 시작되었습니다.

V박스 구현은 25개의 Motorola Macrocell Array III(MCU) 디바이스가 3개의 멀티칩 유닛(MCU)에 분산되어 있으며, 이 디바이스는 평면 모듈에 있습니다.V-box는 옵션이며 현장에서 설치할 수 있습니다.V박스는 벡터 레지스터 유닛, 벡터 덧셈 유닛, 벡터 곱셈 유닛, 벡터 마스크 유닛, 벡터 주소 유닛 및 벡터 제어 유닛의 6개의 서브 유닛으로 구성되어 있습니다.

벡터 레지스터 파일이라고도 불리는 벡터 레지스터 유닛은 VAX 벡터 아키텍처에 의해 정의된 16개의 벡터 레지스터를 구현했습니다.벡터 레지스터 파일에는 멀티 포트가 있으며 3개의 쓰기 포트와 5개의 읽기 포트가 포함되어 있습니다.각 레지스터는 64개의 요소로 구성되며, 각 요소의 폭은 72비트이며, 64비트는 데이터를 저장하는 데 사용되고 8비트는 패리티 [21]정보를 저장하는 데 사용됩니다.

SID 스칼라와 벡터 프로세서의 합성

SID(통합 설계 합성)는 VAX 9000용 논리 게이트를 생성하는 데 사용되는 논리 합성 프로그램입니다.높은 수준의 동작 및 레지스터-전송 수준 소스에서 CPU 스칼라와 벡터 유닛의 약 93%인 700,000 게이트가 [22]합성되었습니다.

SID는 1000개 이상의 수기 규칙을 가진 인공지능 규칙 기반 시스템이자 전문가 시스템이었다.로직 게이트 작성과 더불어 SID는 설계를 배선 수준으로 끌어올려 부하를 네트에 할당하고 장소 및 경로 CAD 도구에 대한 파라미터를 제공했습니다.프로그램을 실행하면서 자체 규칙 기반을 384,000개의 하위 수준 [22][23]규칙으로 생성 및 확장했습니다.VAX 9000의 완전한 통합 실행에는 3시간이 걸렸습니다.

처음에는 다소 논란이 있었지만 VAX 9000 프로젝트 예산 전체를 줄이기 위해 수락되었습니다.몇몇 기술자들은 그것을 사용하는 것을 거부했다.다른 이들은 자체 게이트 레벨 설계를 SID에 의해 생성된 설계와 비교하여 최종적으로 게이트 레벨 설계 작업에 SID를 수용했다.SID 규칙은 전문 논리 설계자에 의해 작성되었으며 팀 내 최고의 설계자의 의견을 받아 작성되었기 때문에 우수한 결과를 얻을 수 있었습니다.프로젝트가 진행되어 새로운 규칙이 작성됨에 따라 SID가 생성한 결과는 영역과 타이밍 모두에서 수동 결과와 같거나 더 좋아졌습니다.예를 들어 SID는 수동으로 설계된 것보다 빠른 64비트 가산기를 생성했습니다.수동으로 설계된 영역은 200 게이트당 평균 1개의 버그를 발생시킨 반면 SID 생성 로직은 20,000 게이트당 평균 1개의 버그를 발생시켰습니다.버그를 발견한 후 SID 규칙이 수정되어 이후 실행 [22]시 버그가 0개 발생하였습니다.VAX 9000의 SID 생성 부분은 예정보다 2년 빨리 완료되었지만, VAX 9000 개발의 다른 분야에서는 구현 문제가 발생하여 제품 릴리스가 크게 지연되었습니다.VAX 9000 이후 SID는 다시 사용되지 않았습니다.

모델

VAX 9000 모델110

VAX 9000 모델 110은 모델 210과 동일한 성능을 가진 엔트리 레벨 모델이었지만 메모리 용량이 더 작고 소프트웨어 및 서비스도 적었습니다.1991년 2월 22일, 가격은 US$920,000에서, 벡터 프로세서를 장착한 경우 US$997,000에서 책정되었습니다.

VAX 9000 모델 210

VAX 9000 모델 210은 업그레이드 가능한 CPU를 1개 탑재한 엔트리 레벨 모델입니다.벡터 프로세서가 탑재되어 있는 경우는, VAX 9000 모델 210VP라고 불립니다.

VAX 9000 모델 4x0

VAX 9000 Model 4x0은 멀티프로세서를 지원하는 모델로, 값은 "x"(1, 2, 3 또는 4)로 CPU의 수를 나타냅니다.이 모델들은 벡터 프로세서를 지원했으며 CPU당 하나의 벡터 프로세서가 지원되었습니다. 최대 구성에는 512MB의 메모리가 있습니다.지원되는 I/O 버스 수는 모델 410 및 420이 2개의 XMI, 10개의 CI 및 8개의 VAX를 지원하는 등 다양했습니다.BI; 모델 430 및 440은 4개의 XMI, 10개의 CI 및 14개의 VAXBI를 지원했습니다.

메모들

  1. ^ 예를 들어 VAX DPM의 [1]이미지를 참조해 주세요.VAX DPM은 11/750의 CPU를 구성하는9개의 카드로 구성되어 있습니다.이 이미지를 사용자 매뉴얼의 LSI-11 CPU 이미지와 비교합니다.
  2. ^ 그게 CVAX로 나타났죠
  3. ^ 그리스 신들은 당시 코드네임으로 사용되었고, 같은 시대의 중급 VAX는 [12]아르고나우트였다.

레퍼런스

인용문

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참고 문헌