Войти
Thinking Machines CM-2 в Музее компьютерной истории в Маунтин-Вью, Калифорния. Одна из лицевых панелей была частично удалена, чтобы показать печатные платы внутри. A Connection Machine (CM) является членом серии массивно параллельных суперкомпьютеров, которые выросли докторского исследования альтернатив традиционной архитектуре фон Неймана компьютеров, выполненной Дэнни Хиллисом в Массачусетском технологическом институте (MIT) в начале 1980-х. Начиная с CM-1, машины изначально предназначались для приложений в искусственном интеллекте (AI) и символьной обработке, но более поздние версии добились большего успеха в области вычислительной науки.
Дэнни Хиллис и Шерил Хэндлер основали Thinking Machines Corporation (TMC) в Уолтем, Массачусетс, в 1983 году, переехав в 1984 г. - Кембридж, Массачусетс. В TMC Хиллис собрал команду для разработки того, что впоследствии станет CM-1 Connection Machine, конструкцией массивно параллельной гиперкубической -системы тысяч микропроцессоров, созданной его доктором философии. дипломная работа в Массачусетском технологическом институте в области электротехники и компьютерных наук (1985). Диссертация была удостоена приза за выдающиеся заслуги перед ACM в 1985 году и была представлена как монография, в которой были рассмотрены философия, архитектура и программное обеспечение первой машины подключения, включая информацию о маршрутизации ее данных между центральным процессором (CPU), его памятью и язык программирования Lisp, применяемый в параллельной машине.
Каждый микропроцессор CM-1 имеет свой собственный 4 килобит из оперативной памяти (RAM), и их массив на основе гиперкуба был разработан для выполнения одной и той же операции с несколькими точками данных одновременно, т. е. для выполнения задачи в режиме одной инструкции, нескольких данных (SIMD ). CM-1, в зависимости от конфигурации, имеет до 65 536 отдельных процессоров, каждый из которых чрезвычайно прост, обрабатывая один бит за раз. CM-1 и его преемник CM-2 имеют форму куба со стороной 1,5 метра, разделенного поровну на восемь меньших кубов. Каждый субкуб содержит 16 печатных плат и главный процессор, называемый секвенсором. Каждая печатная плата содержит 32 микросхемы. Каждый чип содержит маршрутизатор, 16 процессоров и 16 ОЗУ. CM-1 в целом имеет 20-мерную сеть гиперкуба, основанную на маршрутизации, основное ОЗУ и процессор ввода-вывода (контроллер канала). Каждый маршрутизатор содержит пять буферов для хранения данных, передаваемых, когда свободный канал недоступен. Первоначально инженеры рассчитывали, что для каждого чипа потребуется семь буферов, но это сделало чип слишком большим для сборки. Нобелевский лауреат физик Ричард Фейнман ранее подсчитал, что пяти буферов будет достаточно, используя дифференциальное уравнение, включающее среднее число 1 бит в адресе. Они повторно представили дизайн чипа всего с пятью буферами, и когда они собрали машину, она работала нормально. Каждый чип подключен к коммутационному устройству, называемому нексусом. CM-1 использует алгоритм Фейнмана для вычисления логарифмов, который он разработал в Национальной лаборатории Лос-Аламоса для Манхэттенского проекта. Он хорошо подходит для CM-1, использующего только сдвиг и добавление, с небольшой таблицей, совместно используемой всеми процессорами. Фейнман также обнаружил, что CM-1 будет вычислять диаграммы Фейнмана для расчетов квантовой хромодинамики (QCD) быстрее, чем дорогостоящая машина специального назначения, разработанная в Калифорнийском технологическом институте.
Чтобы повысить свою коммерческую жизнеспособность, TMC выпустила CM-2 в 1987 году, добавив в систему Weitek 3132 сопроцессоры с плавающей запятой числовые и дополнительную оперативную память. Тридцать два исходных однобитовых процессора совместно использовали каждый числовой процессор. CM-2 может быть сконфигурирован с оперативной памятью до 512 МБ и резервным массивом независимых дисков (RAID ) жесткий диск система, называемая DataVault, размером до 25 ГБ. Были также выпущены два более поздних варианта CM-2: меньший CM-2a с 4096 или 8192 однобитными процессорами и более быстрый CM-200.
Световые панели FROSTBURG, CM-5, выставленные в Национальном криптологическом музее. Панели использовались для проверки использования узлов обработки и для запуска диагностики. Из-за своего происхождения в исследованиях искусственного интеллекта, программное обеспечение для однобитового процессора CM-1/2/200 находилось под влиянием Язык программирования Lisp и версия Common Lisp, * Lisp (разговорный: Star-Lisp) были реализованы на CM-1. Другие ранние языки включали Карла Симса 'И.К. и URDU Клиффа Лассера. Многие системные служебные программы для CM-1/2 были написаны на * Lisp. Однако многие приложения для CM-2 были написаны на C *, расширенном наборе параллельных данных ANSI C.
. С CM-5, анонсированным в 1991 году, TMC перешла с Гиперкубическая архитектура CM-2 от простых процессоров к новой и другой архитектуре с множеством инструкций и множеством данных (MIMD ) на основе толстого дерева сети вычислений с сокращенным набором команд (RISC) процессоры SPARC. Чтобы упростить программирование, было выполнено моделирование конструкции SIMD. Более поздний CM-5E заменяет процессоры SPARC более быстрыми SuperSPARC. CM-5 был самым быстрым компьютером в мире в 1993 году согласно списку TOP500, имея 1024 ядра с Rpeak 131,0 G FLOPS и в течение нескольких лет многие из них входили в первую десятку. Самыми быстрыми компьютерами были CM-5s
Машины соединения были известны своим (намеренно) поразительным визуальным дизайном. Команды разработчиков CM-1 и CM-2 возглавлял Тамико Тиль. Физическая форма шасси CM-1, CM-2 и CM-200 представляла собой куб из кубов, относящийся к внутренней 12-мерной сети гиперкуба машины, с красной световой индикацией. светящиеся диоды (светодиоды), по умолчанию отображающие состояние процессора, видимые через дверцы каждого куба.
По умолчанию, когда процессор выполняет инструкцию, его светодиод горит. В программе SIMD цель состоит в том, чтобы как можно больше процессоров работали с программой одновременно - на это указывает постоянное горение всех светодиодов. Те, кто не знаком с использованием светодиодов, хотели видеть, как светодиоды мигают, или даже озвучивать сообщения посетителям. В результате в готовых программах часто появляются лишние операции по миганию светодиодов.
CM-5 в плане имел форму лестницы, а также имел большие панели красных мигающих светодиодов. Выдающийся скульптор-архитектор Майя Лин участвовала в разработке CM-5.
Самый первый CM-1 находится в постоянной экспозиции Музея компьютерной истории, Маунтин-Вью, Калифорния, где также есть два других CM-1 и CM-5. Другие машины связи сохранились в коллекциях Музея современного искусства Нью-Йорк и Живых компьютеров: Музей + Лаборатории Сиэтла (CM-2 со светодиодными сетками, имитирующими светодиоды состояния процессора), и в Смитсоновском институте Национальный музей американской истории, Компьютерный музей Америки в Розуэлле, Джорджия, и Шведский национальный музей науки и технологий (Tekniska Museet) в Стокгольме, Швеция.
CM-5 был показан в фильме Парк Юрского периода в диспетчерской на острове . (вместо суперкомпьютера Cray X-MP , как в романе).
Компьютерные мэйнфреймы в Fallout 3 были вдохновлены сильно от CM-5.
| Записи | ||
|---|---|---|
| Предыдущий. NEC SX-3/44. 20,0 гигафлопс | Самый мощный в мире суперкомпьютер. Thinking Machines CM-5/1024 . июнь 1993 г. | Преемник. Numerical Wind Tunnel. 124,0 гигафлопс |
