ILLIAC IV
ILLIAC IV — суперкомпьютер семейства ILLIAC (ILLInois Automated Computer) 1965 года выпуска. Был построен университетом Иллинойса совместно с корпорацией Burroughs по заказу NASA. ILLIAC IV — прямой конкурент советской БЭСМ-6. Архитектурно ILLIAC IV представлял собой мультипроцессорную систему (первоначально было задумано 64 процессора, но когда к 1972 году стоимость системы возросла до 31 миллиона долларов, остановились на 16). Он стал первым компьютером, в котором использовалась быстрая память на микросхемах. Емкость каждой микросхемы (производства Fairchild Semiconductor, основанной, кстати, Г. Муром) — 256 бит, а всего было набрано 1 Мбайт — по 64К на процессор. Быстродействие такого варианта достигало 150—200 Мфлопс. Некоторые характеристики ILLIAC IV впечатляют и сейчас: например, быстродействие подсистемы ввода/вывода — 1 Гбод. Для сравнения, быстродействие БЭСМ-6 составляло всего 1 Мфлопс, но по соотношению производительность/цена она далеко обходила своего конкурента: в БЭСМ было всего 60 тысяч транзисторов, а в «Иллиаке» только одна микросхема памяти содержала тысячу. Демонтирован ILLIAC IV был только в 1983 году.
Содержание |
Архитектура
ILLIAC IV образовывался цепочкой связанных друг с другом вычислителей, каждый из которых располагал как собственной небольшой оперативной памятью (2048 64-битовых слов), так и разделяемыми с двумя соседями ОЗУ. Больше того, каждый вычислитель мог не только адресовать память своих непосредственных соседей, но и был способен передать данные четырем предшествующим и четырем последующим вычислителям в цепи. Допускалось использование вычислителей в 32-битовом режиме, в этом случае их количество в цепи удваивалось. Координировал работу всех вычислителей отдельный компьютер. Согласно общепринятой классификации ILLIAC IV был представителем SIMD-архитектур (в которых одним потоком команд обрабатывается много потоков данных). По сути, архитектура ILLIAC IV в 1976 г. предвосхитила то, что буквально через пару лет китайский ученый Сян Цзун Гун (Hsiang-Tsung Kung), работающий в американском университете Карнеги Меллон, впервые назвал систолической матрицей.
Систолическая матрица
В «канонической» машине архитектуры «систолическая матрица» используется массив связанных с соседями специфических асинхронных вычислительных элементов, располагающих всеми необходимыми ресурсами и работающих независимо друг от друга. Потоки данных подаются на граничные элементы массива, обрабатываются ими и, по мере готовности, результаты становятся входными данными для связанных элементов. Образно говоря, по массиву вычислителей систолической архитектуры пробегает «волна данных», а вся система становится этаким суперконвейером, в котором на каждом этапе могут выполняться весьма сложные задачи обработки. Систолические матрицы в свое время очень полюбили как раз те, кому в пределах заданного бюджета надо было решать задачи обработки потоков данных от множественных датчиков в реальном времени – военные, авиакосмическая промышленность.
Интересные факты
- По некоторым данным ILLIAC IV был визуальным прототипом суперкомпьютера HAL 9000, который был использован на космическом корабле в кинофильме "Космическая одиссея 2001 года" Стэнли Кубрика
