Alliant Computer Systems Corporation — компьютерная компания, занимавшаяся разработкой и производством параллельных вычислительных систем. Вместе с Pyramid Technology и Sequent Computer Systems машины Alliant стали пионерами на рынке симметричных многопроцессорных вычислений . Одна из наиболее успешных компаний группы: за время своего существования было произведено более 650 систем Alliant. Компания столкнулась с рядом финансовых проблем и обанкротилась в 1992 году.
Alliant была основана как Dataflow Systems в мае 1982 года Роном Грюнером, Крейгом Манди и Ричем МакЭндрю [1] для производства машин для научных и инженерных пользователей, которым требовались машины меньшего размера и менее дорогостоящие, чем предложения Cray Computer и аналогичных высококлассных поставщиков. Машины, ориентированные на этот сегмент рынка, позже стали известны как мини-суперкомпьютеры . В то время существовал огромный разрыв в кривой цена/производительность, поскольку VAX 11/780 с высокой конфигурацией имел производительность около MIP и MegaFLOP примерно за 1 миллион долларов США, а Cray-1S или Cray 1M - за 10 миллионов долларов США.
Первые машины Alliant были анонсированы в 1985 году, начиная с серии FX. Серия FX состояла из четырех типов плат размером 18 x 18 дюймов: вычислительные элементы или CE, системный кэш, кэш интерактивного процессора (IP) и модули памяти. Каждая плата подключается к объединительной плате с помощью специального разъема высокой плотности. Все кэши и модули памяти обмениваются данными друг с другом по шине 2 x 64 бита, называемой DMB (шина памяти потока данных). Объединительная плата была активной объединительной платой и содержала перекрестный коммутатор 8 x 4 (FX/8), который позволял любому CE подключаться к одному из четырех портов кэша, по два на каждый системный кэш. Общая пропускная способность кэша составила 376 МБ/с.
CE включали набор Weitek 1064/1065 FPU и несколько специально разработанных вспомогательных микросхем для реализации специального векторного процессора . Набор скалярных команд был основан на популярной архитектуре Motorola 68000 . Набор команд с плавающей запятой, набор векторных команд и набор команд параллелизма — все это специальные наборы инструкций для сопроцессора, разработанные Alliant. Общий системный кеш и специальная шина параллелизма реализовали управление параллелизмом с малой задержкой, которое могло автоматически использоваться компиляторами языков высокого уровня для обеспечения параллельной обработки данных между CE. Время цикла скалярной команды для исходного ЭЭ составляло 170 нс, векторный процессор был в два раза быстрее скалярного процессора с временем цикла 85 нс.
Каждый IP-кэш имел три порта, которые подключались с помощью ленточных кабелей к интерактивным процессорам , IP-адресам, которые использовали Motorola 68012 , а затем Motorola 68020 , а затем Motorola 68030 с 4 МБ локальной оперативной памяти в форм-факторе Multibus, подключенными к Шасси Multibus с 13 слотами.
Модули памяти имели емкость 8 МБ каждый и имели четырехстороннее чередование с ECC. Пропускная способность чтения составила 188 МБ/с.
Как и многие ранние многопроцессорные системы, серия FX использовала версию 4.2 BSD Unix на IP-адресах и CE, известную как Concentrix, которая изначально добавляла поддержку многопроцессорности и новые подсистемы VM и IO. В последующих выпусках были добавлены такие функции, как первая файловая система с чередованием дорожек (TFS) и поддержка планирования в реальном времени (FX/RT).
Системы были пронумерованы по наибольшему потенциальному количеству CE внутри: FX/1, FX/4 и FX/8. Машины Alliant были довольно маленькими: FX/1 был размером с большой полноразмерный ПК, а FX/8 был меньше, чем VAX-11/780 , примерно с большой фотокопировальный аппарат . Все системы имели воздушное охлаждение. Скорость FX/1 составляла около 2,5 MIPS (миллиона операций в секунду) и выгодно отличалась от скорости 1 MIPS VAX-11/780 . Полностью заполненная восьмерка CE FX/8 с совокупным MIPS в восемь раз на практике была примерно в пять раз быстрее, чем FX/1, при решении задач, которые допускали высокую степень параллельных вычислений (см. Закон Амдала ).
Вторая серия машин FX, представленная в начале 1988 года, заменила CE новым специальным аппаратным обеспечением, совместимым по выводам, известным как Advanced Computational Element (ACE). FPU Weitek были заменены набором микросхем с плавающей запятой производства Bipolar Integrated Technology , который сформировал ядро модернизированного векторного процессора с 32 64-битными векторными элементами, 8 64-битными скалярными регистрами с плавающей запятой, 8 32-битными целочисленными регистрами и 8 32-битные адресные регистры. Новый векторный процессор увеличил скорость векторной обработки за счет сокращения времени регистрового цикла до 42 нс. Время цикла скалярной инструкции, пропускная способность кэша и памяти остались прежними. ACE, с его более высоким уровнем интеграции с использованием более совершенных ASIC, также требовал меньше места на печатной плате, что позволило ему вернуться к квадратному профилю 18x18 дюймов, используемому другими системными платами в основном шасси. Они использовались в машинах FX/40, FX/80 и VFX. Кроме того, благодаря совместимости контактов существующие системы FX/4 и FX/8 могут быть модернизированы на месте до конфигураций FX/40 и FX/80 путем простой замены CE на ACE вместе с обновлением файла микрокода на системном диске. . Однако системы смешанных конфигураций CE и ACE не поддерживались. Меньший по размеру FX/1 из-за ограничений в охлаждении шасси не мог быть модернизирован.
Alliant предлагала ряд пакетов программного обеспечения для своих машин, включая решатель линейных уравнений (FX/Skyline Solver), компилятор C (компилятор FX/C) и научные библиотеки (FX/Linpack и FX/Eispack). [2]
В 1990 году серия FX/2800 заменила CE/ACE и IP модулями на базе RISC- чипа Intel i860 . i860 был одним из первых суперскалярных процессоров, который позволял программистам получать прямой доступ к конвейерам; благодаря специальному кодированию 860 была очень быстрой системой, что делало ее идеальной для суперкомпьютерных приложений. В новой серии супервычислительный элемент (SCE) и суперинтерактивный процессор (SIP) состояли из четырех i860, до семи из которых можно было соединить между собой на перекладине. Полностью расширенный FX/2800 может поддерживать в общей сложности 28 i860.
Также в июле 1988 года Alliant приобрела Raster Technologies, [3] поставщика графических терминалов высокого разрешения и специальных видеокарт для рабочих станций Sun Microsystems . Их продукт GX4000 представлял собой комбинацию программного обеспечения PHIGS+ и специальных графических плат, которые могли очень быстро генерировать и отображать графические векторы. Для 3D-эффектов был доступен аппаратный Z-буфер. Технология растровой графики была интегрирована в машины FX/40 и FX/80 для создания VFX, первого полностью интегрированного графического мини-суперкомпьютера Alliant .
Последней серией продуктов Alliant стала CAMPUS/800, машина с массовым параллелизмом, основанная на устройствах, аналогичных FX/2800, известных как ClusterNodes и использующая в общей сложности до 4 ГБ унифицированной памяти. Каждый ClusterNode был подключен к 32 другим узлам с помощью коммутатора внутри ClusterNode с задержкой 1 мкс и пропускной способностью 1,12 ГБ/с. Также был доступен коммутатор между ClusterNode на основе HIPPI с задержкой 30 мкс и пропускной способностью 2,56 ГБ/с. Самая крупная созданная система CAMPUS включала в общей сложности 192 узла ClusterNodes и обеспечивала производительность 4,7 гигафлопс.
Впервые о CAMPUS/800 было объявлено в 1991 году, но компания столкнулась с рядом финансовых проблем и обанкротилась в 1992 году. Однако различные системы Alliant оставались в эксплуатации еще много лет после этого и в целом считались очень надежными.
Alliant также внес свой вклад в разработку High Performance Fortran . [4] : 7–9
В Музее истории компьютеров есть примеры FX/8 и FX/1 (от Convex Computer Corporation после падения Alliant), но он ищет примеры конфигураций FX/80 и FX/2800.
В июле 1988 года Alliant приобрела Raster Technologies.