IBM 7030 , также известный как Stretch , был первым транзисторным суперкомпьютером IBM . Это был самый быстрый компьютер в мире с 1961 года до тех пор, пока в 1964 году не появился первый CDC 6600. [2] [3]
Первоначально разработанный для удовлетворения требований, сформулированных Эдвардом Теллером в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса , первый экземпляр был доставлен в Лос-Аламосскую национальную лабораторию в 1961 году, а вторая модифицированная версия, IBM 7950 Harvest , — в Агентство национальной безопасности в 1962 году. в Научно-исследовательском институте атомного оружия в Олдермастоне , Англия, активно использовался исследователями там и в AERE Harwell , но только после разработки компилятора S2 Fortran , который первым добавил динамические массивы и который позже был перенесен в Атлас Ферранти Компьютерная лаборатория Атласа в Чилтоне. [4] [5]
7030 оказался намного медленнее, чем ожидалось, и не смог достичь своих агрессивных целей по производительности. IBM была вынуждена снизить цену с 13,5 миллионов долларов до всего лишь 7,78 миллионов долларов и прекратить продажу 7030 клиентам, кроме тех, у которых уже были заключены контракты. Журнал PC World назвал Stretch одной из крупнейших неудач в управлении проектами в истории ИТ . [6]
Внутри IBM трудно было смириться с тем, что ее затмила более мелкая корпорация Control Data . [7] Руководитель проекта, Стивен В. Данвелл , [8] первоначально был сделан козлом отпущения за свою роль в «провале», [9] но когда успех IBM System/360 стал очевиден, ему дали официальное извинился и в 1966 году стал членом IBM . [10]
Несмотря на то, что Stretch не смогла достичь своих собственных целей по производительности, она послужила основой для многих конструктивных особенностей успешной IBM System/360, о которой было объявлено в 1964 году и впервые выпущено в 1965 году.
В начале 1955 года доктор Эдвард Теллер из радиационной лаборатории Калифорнийского университета захотел создать новую научную вычислительную систему для трехмерных гидродинамических расчетов. От IBM и UNIVAC были запрошены предложения по этой новой системе, которая будет называться « Калькулятор автоматических реакций Ливермора» или LARC . По словам исполнительного директора IBM Катберта Херда , такая система будет стоить примерно 2,5 миллиона долларов и будет работать со скоростью от одного до двух MIPS . [11] : 12 Поставка должна была состояться через два-три года после подписания контракта.
В IBM над проектом работала небольшая группа из Покипси , в которую входили Джон Гриффит и Джин Амдал . Как только они закончили и собирались представить предложение, Ральф Палмер остановил их и сказал: «Это ошибка». [11] : 12 Предлагаемая конструкция должна была быть построена либо на точечных транзисторах , либо на транзисторах с поверхностным барьером , и оба, вероятно, вскоре будут превзойдены недавно изобретенным диффузионным транзистором . [11] : 12
IBM вернулась в Ливермор и заявила, что они выходят из контракта и вместо этого предлагают значительно лучшую систему: «Мы не собираемся строить эту машину для вас; мы хотим построить что-то лучшее! Мы не знаем точно, что для этого потребуется». но мы думаем, что это будет еще один миллион долларов и еще год, и мы не знаем, насколько быстро он будет работать, но мы хотели бы достичь десяти миллионов инструкций в секунду». [11] : 13 Ливермора это не впечатлило, и в мае 1955 года они объявили, что UNIVAC выиграла контракт с LARC , который теперь называется Ливерморским автоматическим исследовательским компьютером . В конечном итоге LARC будет доставлен в июне 1960 года. [12]
В сентябре 1955 года, опасаясь, что Национальная лаборатория Лос-Аламоса может также заказать LARC, IBM представила предварительное предложение по высокопроизводительному двоичному компьютеру, основанному на улучшенной версии конструкции, которую отверг Ливермор, и которую они получили с интересом. В январе 1956 года был официально инициирован проект «Стретч». В ноябре 1956 года IBM выиграла контракт, поставив перед собой агрессивную цель: «скорость как минимум в 100 раз превышает скорость IBM 704 » (т.е. 4 MIPS). Поставка была намечена на 1960 год.
Во время проектирования оказалось необходимым снизить тактовую частоту, что дало понять, что Stretch не может достичь своих агрессивных целей в области производительности, но оценки производительности варьировались от 60 до 100 раз по сравнению с IBM 704. В 1960 году за него была установлена цена в 13,5 миллионов долларов. IBM 7030. В 1961 году фактические тесты показали, что производительность IBM 7030 была лишь примерно в 30 раз выше, чем у IBM 704 (т.е. 1,2 MIPS), что вызвало значительное затруднение у IBM. В мае 1961 года Томас Дж. Уотсон-младший объявил о снижении цен на все обсуждаемые модели 7030 до 7,78 миллионов долларов и немедленном снятии продукта с дальнейших продаж.
Его время сложения с плавающей запятой составляет 1,38–1,50 микросекунды , время умножения — 2,48–2,70 микросекунды, а время деления — 9,00–9,90 микросекунды.
Хотя IBM 7030 не считался успешным, он породил множество технологий, включенных в будущие машины, которые имели большой успех. Транзисторная логика стандартной модульной системы легла в основу линейки научных компьютеров IBM 7090 , бизнес-компьютеров IBM 7070 и 7080 , линий IBM 7040 и IBM 1400 и небольшого научного компьютера IBM 1620 ; в 7030 использовалось около 170 000 транзисторов. Модули Core Storage IBM 7302 Model I также использовались в IBM 7090, IBM 7070 и IBM 7080. Мультипрограммирование , защита памяти, обобщенные прерывания, восьмибитный байт для ввода-вывода [a] — все эти концепции позже были включены в IBM Линейка компьютеров System/360 , а также большинство более поздних центральных процессоров (ЦП).
Стивен Данвелл, менеджер проекта, который стал козлом отпущения, когда Stretch потерпел коммерческий провал, вскоре после феноменально успешного запуска System/360 в 1964 году отметил, что большинство его основных концепций были впервые разработаны Stretch. [13] К 1966 году он получил извинения и стал членом IBM, высокая честь, которая несла с собой ресурсы и полномочия для продолжения желаемых исследований. [13]
Конвейерная обработка команд , предварительная выборка и декодирование, а также чередование памяти использовались в более поздних разработках суперкомпьютеров, таких как модели IBM System/360 91 , 95 и 195 и серия IBM 3090 , а также в компьютерах других производителей. По состоянию на 2021 год [обновлять]эти методы все еще используются в большинстве передовых микропроцессоров, начиная с поколения 1990-х годов, в которое вошли Intel Pentium и Motorola/IBM PowerPC , а также во многих встроенных микропроцессорах и микроконтроллерах различных производителей.
ЦП 7030 использует логику с эмиттерной связью (первоначально называемую логикой управления током ) [14] на 18 типах карт стандартной модульной системы (SMS). Он использует 4025 двойных карт (как показано на рисунке) и 18 747 одинарных карт, содержащих 169 100 транзисторов, что требует общей мощности 21 кВт. [15] : 54 В нем используются высокоскоростные германиевые дрейфовые транзисторы NPN и PNP с частотой среза более 100 МГц и потреблением ~ 50 мВт каждый. [15] : 57 Некоторые схемы третьего уровня используют третий уровень напряжения. Каждый логический уровень имеет задержку около 20 нс. Для увеличения скорости в критических областях используется логика эмиттерного повторителя , позволяющая уменьшить задержку примерно до 10 нс. [15] : 55
Он использует ту же основную память, что и IBM 7090 . [15] : 58
IBM 7030 Ливерморской лаборатории Лоуренса (за исключением основной памяти ) и части IBM 7030 корпорации MITRE/Университета Бригама Янга сейчас находятся в коллекции Музея истории компьютеров в Маунтин-Вью, Калифорния .
Инструкции бывают 32-битными или 64-битными.
Регистры перекрывают первые 32 адреса памяти, как показано. [18]
Регистры аккумулятора и индекса работают в формате знака и величины .
Основная память представляет собой от 16 КБ до 256 КБ 64-битных двоичных слов в банках по 16 КБ.
Память имела иммерсионный масляный нагрев/охлаждение для стабилизации ее рабочих характеристик.
