クレイX-MP

クレイX-MP
スイスのEPFLに展示された CERN Cray X-MP/48 。
デザイン
メーカー	クレイリサーチ
デザイナー	スティーブ・チェン
発売日	1982 （1982年）
価格	1500万ドル[1]
ケーシング
寸法	2.62 m (8.6 フィート) x 1.96 m (6.4 フィート)
重さ	5.12 t (11,300 ポンド) [2]
力	345kW [3]
システム
フロントエンド	当時のほとんどのミニコンピュータ
オペレーティング·システム	コス、ユニコス
CPU	4x ベクトルプロセッサ 64 ビット @ 105 - 117 MHz
メモリ	128メガバイト
ストレージ	38.4ギガバイト(32 ディスク)
ミップス	400 MIPS (4 CPU)
フロップス	800 MFLOPS (4 CPU)
前任者	クレイ-1
後継	クレイY-MP
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Cray X-MPは、Cray Researchによって設計、構築、販売されたスーパーコンピュータです。1975年のCray-1の「クリーンアップされた」後継機として1982年に発表され、1983年から1985年にかけて、4プロセッサシステムで800MFLOPSの性能を持ち、世界最速のコンピュータでした。^[4]主な設計者はスティーブ・チェンでした。

X-MP が Cray-1 より優れている点は、共有メモリ並列 ベクトル プロセッサである点です。これは、Cray Research が開発した最初のコンピュータです。外観は Cray-1 とほぼ同じメインフレームに最大 4 つの CPU を搭載していました。

X-MP CPU は、  Cray-1A の 12.5 ns に比べて、 9.5ナノ秒(105 MHz) のクロック サイクルで高速でした。これは、それぞれ 16 個のエミッタ結合ロジックゲートを含むバイポーラ ゲート アレイ 集積回路で構築されました。CPU はアーキテクチャ的には Cray-1 CPU と非常に似ていますが、メモリ帯域幅が優れており (メイン メモリへの 2 つの読み取りポートと 1 つの書き込みポートがあり、読み取り/書き込みポートは 1 つだけ)、チェーン サポートも改善されています。各 CPU の理論上のピーク性能は 200 MFLOPS でした。^[5]

X-MP は当初、16 バンクにそれぞれ 200 万の 64 ビットワード(16 MB) のメイン メモリをサポートしていました。^{[引用が必要]}メイン メモリは 4 K ビットのバイポーラ SRAM IC で構成されていました。^{[引用が必要]} Cray-1M の CMOS メモリ バージョンは Cray X-MP/1s に改名されました。この構成は、Cray Research の UNIX ポートで最初に使用されました。

1984年に、X-MPの改良モデルが発表されました。これは、400万ワードと800万ワードの構成を持つ1、2、4プロセッサシステムで構成されていました。トップエンドシステムはX-MP/48で、理論上のピークシステム性能が800MFLOPSを超え、800万ワードのメモリを備えた4つのCPUで構成されていました。^[5]これらのモデルのCPUは、ベクトルギャザー/スキャッターメモリ参照命令を製品ラインに導入しました。サポートされるメインメモリの量は、モデルに応じて最大1600万ワードに増加しました。メインメモリは、モデルに応じてバイポーラまたはMOS SRAM ICで構成されていました。

このシステムは当初、独自のCray オペレーティング システム(COS) を実行し、Cray-1 とオブジェクト コードの互換性がありました。UNIX System V の派生版で、当初は CX-OS と呼ばれ、最終的にUNICOSに改名されたものがゲストオペレーティング システム機能を通じて実行されました。UNICOS は 1986 年以降、メイン OS になりました。DOEは代わりにCray Time Sharing System OS を実行しました。X -MP と Cray-1 はほぼ互換性があったため、ソフトウェア (言語コンパイラ、アセンブラ、オペレーティング システム、アプリケーション) の詳細な説明については、Cray-1 のソフトウェア セクションを参照してください 。

Cray Research は 1986 年に X-MP 拡張アーキテクチャ シリーズを発表しました。EA シリーズ CPU は 8.5 ns のクロック サイクル (117 MHz) を持ち、マクロセル アレイとゲート アレイ IC から構築されました。EA シリーズは A レジスタと B レジスタの幅を 32 ビットに拡張し、32 ビット アドレス演算を実行し、理論上アドレス指定可能なメモリの量を 20 億ワードに増やしました。最大の構成は、64 バンクの 6400 万ワードの MOS SRAM でした。Cray-1 および古い X-MP モデル用に作成された既存のソフトウェアとの互換性のため、24 ビット アドレス指定もサポートされました。EA シリーズ CPU のピーク性能はそれぞれ 234 MFLOPS でした。4 プロセッサ システムの場合、ピーク性能は 942 MFLOPS でした。^{[引用が必要]}

入出力(I/O) サブシステムには、2 から 4 つの I/O プロセッサと、合計 2 から 32 のディスク ストレージ ユニットが搭載されていました。Ibis 製の DD-39 および DD-49 ハード ドライブは、生の転送速度が 13.3 MB/秒で、それぞれ 5.9 MB/秒と 9.8 MB/秒の転送速度 (ストライピングなし) で 1200 MB (ブロックおよびフォーマット済み) を保存できました。オプションのソリッド ステート ドライブは、 256、512、または 1024 MB の容量で、チャネルあたり 100 から 1,000 MB/秒の転送速度で使用できました。最大 38 GB のデータ ストレージが可能でした。^{[5] [6]}

磁気テープI/Oに関しては、システムはCPU処理をほとんど必要とせずにIBM 3420および3480テープ装置と直接インターフェースすることができた。 ^[6]

1984年のX-MP/48の価格は、ディスクの費用を含めて約1500万ドルでした。1985年にベル研究所はCray X-MP/24を1050万ドルで購入し、さらに100万ドルでDD-49 1.2GBドライブ8台を購入しました。ベル研究所はCray-1の下取り価格として150万ドルを受け取りました。^[7]

完全に新しい設計のCray -2は、1985 年に導入されました。64 MW (メガワード) から 512 MW (512 MB から 4 GB) のメイン メモリを備えた非常に異なるコンパクトな 4 プロセッサ設計で、500 MFLOPS の仕様でしたが、メモリのレイテンシが高いため、特定の計算では X-MP よりも遅くなりました。

X-MP シリーズの Cray Y-MP アップグレードは 1988 年に発表されました。このアップグレードも新しい設計で、16 ゲートの ECL ゲート アレイを、よりコンパクトな VLSI ゲート アレイとより大きな回路基板に置き換えました。これは、最大8 つのプロセッサをサポートする X-MP の大幅な改良でした。

• 1984年に当時ルーカスフィルムの子会社で後にピクサーとなったザ・グラフィックス・グループによって公開された短編映画『アンドレとウォーリーBの大冒険』では、レンダリングの大部分にX-MP/48が使用された。この機械の使用に対して、短編映画のクレジットにクレイ・リサーチへの特別な感謝の意が表されている。^[8]
• 1984年の映画『ラスト・スターファイター』は、複雑な照明効果を持つ高ポリゴン数（当時としては）のモデルに大きく依存しており、そのレンダリングはX-MPの使用によって可能になった。^[9]
• 1986 年のマーベル プロダクションのロゴのアニメーションは、銀色のスパイダーマンをアニメーション化したもので、このスーパーコンピュータを使用してレンダリングされました。
• ミック・ジャガーのシングル版「ハード・ウーマン」では、ミュージックビデオアニメーションのレンダリングに X-MP が広く活用されました。

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  CRAY X-MP/48 のコントロールパネル
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  CRAY X-MP/48 のロジックボード
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  CRAY X-MP/48の冷却システム
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  バルセロナ スーパーコンピューティング センターの CRAY X-MP/24
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  バルセロナ スーパーコンピューティング センターの CRAY X-MP/24

• Keith Robbins および S. Robbins (1989) Lecture Notes in Computer Science: The Cray X-MP/Model 24 Springer ISBN 3-540-97089-4 

• ウィキメディア・コモンズのCray-XMP48に関連するメディア