Cray X-MP был суперкомпьютером , разработанным, построенным и проданным Cray Research . Он был анонсирован в 1982 году как «очищенный» преемник Cray-1 1975 года и был самым быстрым компьютером в мире с 1983 по 1985 год с производительностью четырехпроцессорной системы 800 MFLOPS . [4] Главным конструктором был Стив Чен .
Главным усовершенствованием X-MP по сравнению с Cray-1 было то, что это был параллельный векторный процессор с общей памятью , первый такой компьютер от Cray Research. Он вмещал до четырех ЦП в мэйнфрейме, который внешне был почти идентичен Cray-1.
Процессор X-MP имел более быстрый тактовый цикл в 9,5 наносекунд (105 МГц) по сравнению с 12,5 нс у Cray-1A. Он был построен на основе интегральных схем с биполярной вентильной матрицей, содержащих по 16 эмиттерно-связанных логических вентилей каждая. Процессор был очень похож на процессор Cray-1 по архитектуре, но имел лучшую пропускную способность памяти (с двумя портами чтения и одним портом записи в основную память вместо одного порта чтения/записи) и улучшенную поддержку цепочек. Каждый процессор имел теоретическую пиковую производительность 200 MFLOPS. [5]
X-MP изначально поддерживал 2 миллиона 64-битных слов (16 МБ) основной памяти в 16 банках соответственно. [ требуется цитата ] Основная память была построена на 4-килобитных биполярных микросхемах SRAM. [ требуется цитата ] Версии памяти CMOS Cray-1M были переименованы в Cray X-MP/1. Эта конфигурация была впервые использована для порта UNIX Cray Research.
В 1984 году были анонсированы улучшенные модели X-MP, состоящие из систем с одним, двумя и четырьмя процессорами с конфигурациями на 4 и 8 миллионов слов. Топовой системой была X-MP/48, которая содержала четыре ЦП с теоретической пиковой производительностью системы более 800 MFLOPS и 8 миллионов слов памяти. [5] ЦП в этих моделях ввели в линейку продуктов инструкции векторной сборки/рассеивания памяти. Объем поддерживаемой основной памяти был увеличен до максимума в 16 миллионов слов, в зависимости от модели. Основная память была построена на биполярных или МОП-схемах SRAM, в зависимости от модели.
Первоначально система работала под управлением фирменной операционной системы Cray Operating System (COS) и была совместима по объектному коду с Cray-1. Производная от UNIX System V, изначально названная CX-OS и в конечном итоге переименованная в UNICOS, работала через гостевую операционную систему . UNICOS стала основной ОС с 1986 года. Вместо этого DOE использовало ОС Cray Time Sharing System . Более подробную информацию о программном обеспечении (компилятор языка, ассемблер, операционные системы и приложения) см. в разделе «Программное обеспечение» для Cray-1 , поскольку X-MP и Cray-1 были в основном совместимы.
Cray Research анонсировала серию X-MP Extended Architecture в 1986 году. Процессор серии EA имел тактовый цикл 8,5 нс (117 МГц) и был построен на основе ИС макроячеечного массива и вентильной матрицы. Серия EA расширила ширину регистров A и B до 32 бит и выполняла 32-битную адресную арифметику, увеличив объем теоретически адресуемой памяти до 2 миллиардов слов. Самая большая произведенная конфигурация составляла 64 миллиона слов MOS SRAM в 64 банках. Для совместимости с существующим программным обеспечением, написанным для Cray-1 и более старых моделей X-MP, также поддерживалась 24-битная адресация. Пиковая производительность каждого процессора серии EA составляла 234 MFLOPS. Для четырехпроцессорной системы пиковая производительность составляла 942 MFLOPS. [ необходима цитата ]
Подсистема ввода-вывода (I/O) могла иметь от двух до четырех процессоров ввода-вывода с общим количеством дисковых накопителей от 2 до 32. Жесткие диски DD-39 и DD-49 производства Ibis с сырой скоростью передачи данных 13,3 МБ/с каждый хранили 1200 мегабайт (блокированные и отформатированные) со скоростью передачи данных 5,9 МБ/с и 9,8 МБ/с (без чередования) соответственно. Опциональные твердотельные накопители были доступны с емкостью 256, 512 или 1024 МБ со скоростью передачи данных от 100 до 1000 МБ/с на канал. Было возможно хранение данных объемом до 38 гигабайт. [5] [6]
Для ввода-вывода с магнитной ленты система могла напрямую взаимодействовать с ленточными устройствами IBM 3420 и 3480 без значительной обработки процессором. [6]
X-MP/48 1984 года стоил около 15 миллионов долларов США плюс стоимость дисков . В 1985 году Bell Labs приобрела Cray X-MP/24 за 10,5 миллионов долларов вместе с восемью дисками DD-49 1,2 ГБ за дополнительные 1 миллион долларов. Они получили 1,5 миллиона долларов в качестве кредита на покупку Cray-1. [7]
Cray -2 , совершенно новая конструкция, была представлена в 1985 году. Это был совершенно другой компактный четырехпроцессорный дизайн с объемом основной памяти от 64 МВт (мегаслово) до 512 МВт (от 512 МБ до 4 ГБ), его производительность составляла 500 MFLOPS, но он был медленнее X-MP в некоторых вычислениях из-за высокой задержки памяти.
Модернизация Cray Y-MP серии X-MP была анонсирована в 1988 году; она также имела новый дизайн, заменив 16-вентильные матрицы ECL на более компактную матрицу вентилей VLSI с более крупными печатными платами. Это было существенное улучшение X-MP, поддерживающее до восьми процессоров.