Кендалл Сквер Исследования

Логотип КСР1

Kendall Square Research ( KSR ) — суперкомпьютерная компания, штаб-квартира которой первоначально располагалась на Кендалл-сквер в Кембридже, штат Массачусетс , в 1986 году, недалеко от Массачусетского технологического института (MIT). Ее соучредителем стал Стивен Франк. ^[1] и Генри Буркхардт III, который ранее помогал основать Data General и Encore Computer и был одним из первых членов команды, разработавшей PDP-8 . KSR выпустила две модели суперкомпьютера: KSR1 и KSR2. В 1994 году оно обанкротилось.

Технология

Системы KSR использовали специально настроенную версию OSF/1 операционной системы , вариант Unix , с программами, скомпилированными с помощью специального порта KSR компиляторов Green Hills Software C и FORTRAN. Архитектура общую представляла собой память , реализованную как архитектуру памяти только с кэшем или «COMA». Будучи полностью кэшем, память динамически мигрирует и реплицируется согласованным образом на основе шаблона доступа отдельных процессоров. Процессоры были организованы в иерархию колец, а операционная система обеспечивала миграцию процессов и доступ к устройствам. Декодирование инструкций было аппаратным и конвейерная обработка использовалась . Каждый процессор KSR1 представлял собой специальный 64-битный процессор для вычислений с сокращенным набором команд (RISC) с тактовой частотой 20 МГц и способный обеспечивать пиковую производительность 20 миллионов инструкций в секунду (MIPS) и 40 миллионов операций с плавающей запятой в секунду (M FLOPS ). В одной системе можно было разместить до 1088 таких процессоров, минимум восемь. KSR2 удвоил тактовую частоту до 40 МГц и поддерживал более 5000 процессоров. Чипсет КСР-1 был изготовлен Sharp Corporation , а чипсет KSR-2 был построен Hewlett-Packard .

Программное обеспечение

Помимо традиционных научных приложений , KSR совместно с Oracle Corporation обратилась к рынку массово-параллельных баз данных для коммерческих приложений. KSR-1 и -2 поддерживали Micro Focus COBOL и C / C++ языки программирования , а также базу данных Oracle MATISSE и ООСУБД от ADB, Inc. Их собственный продукт, KSR Query Decomposer, дополнял функции продукта Oracle для SQL. использования . Также был предоставлен монитор транзакций TUXEDO для OLTP. Программа KAP (Kuck & Associate Preprocessor) предусматривала предварительную обработку для исходного кода анализа и распараллеливания . Среда выполнения называлась PRESTO и представляла собой POSIX- совместимый менеджер многопоточности .

Аппаратное обеспечение

Процессор КСР-1 был реализован в виде четырехкристального набора на комплементарной металл-оксид-полупроводник ( КМОП ) толщиной 1,2 микрометра. Этими микросхемами были: блок выполнения ячейки, блок с плавающей запятой , арифметико-логический блок и внешний блок ввода-вывода (XIO). CEU обрабатывал выборку инструкций (две за такт) и все операции с памятью, такие как загрузка и сохранение. Использовались 40-битные адреса, которые позже перешли на полные 64-битные адреса. Целочисленный блок имел 32 регистра шириной 64 бита. Единица с плавающей запятой обсуждается ниже. XIO имел пропускную способность 30 МБ /с для устройств ввода-вывода. Он включал 64 регистра управления и данных.

Процессор KSR представлял собой VLIW двухъядерной ширины с инструкциями 6 типов: обращение к памяти (загрузка и сохранение), выполнение, поток управления, управление памятью, ввод-вывод и вставка. Инструкции выполнения включали арифметические, логические операции и преобразование типов. Обычно они имели триадный регистр . Поток управления относится к ветвям и скачкам. ветвления Инструкции составляли два цикла. Программист (или компилятор) может неявно управлять поведением отмены следующих двух инструкций, которые будут инициированы во время ветвления. Выбор был следующим: всегда сохранять результаты, сохранять результаты, если тест ветвления истинен, или сохранять результаты, если тест ветвления ложен. Управление памятью обеспечивает примитивы синхронизации. Были предоставлены инструкции ввода-вывода. Вставленные инструкции принудительно вводились в поток сопроцессором . Вставленная загрузка и сохранение использовались для передачи с прямым доступом к памяти (DMA). Инструкции вставленной памяти использовались для поддержания согласованности кэша. Новые сопроцессоры могут быть связаны со встроенным механизмом инструкций. стандартная арифметика с плавающей запятой IEEE Поддерживалась . Было включено шестьдесят четыре 64-битных регистра.

Следующий пример сборки KSR выполняет косвенный вызов процедуры по адресу, хранящемуся в константном блоке процедуры, сохраняя адрес возврата в регистре. c14. Он также сохраняет указатель кадра, загружает нулевой целочисленный регистр со значением 3 и увеличивает целочисленный регистр 31 без изменения кодов условий. Большинство инструкций имеют слот задержки в 2 такта, и слоты задержки не взаимосвязаны , поэтому их необходимо планировать явно, иначе возникающая опасность означает, что иногда загружаются неправильные значения.

finop			; movb8_8 %i2,%c10
finop			; cxnop
finop			; cxnop
add8.ntr 75,%i31,%i31	; ld8 8(%c10),%c4
finop			; st8 %fp,504(%sp)
finop                   ; cxnop
movi8 3, %i0            ; jsr %c14,16(%c4)

В конструкции KSR вся память рассматривалась как кэш. Проект предусматривал отсутствие домашнего местоположения — чтобы сократить накладные расходы на хранилище и обеспечить прозрачность программного обеспечения, динамическую миграцию/реплицацию памяти в зависимости от того, где она использовалась; Гарвардская архитектура , отдельная шина использовалась для инструкций и памяти. Каждая узловая плата содержала 256 КБ I-кэша и D-кэша, по сути, первичного кеша. На каждом узле было 32 МБ памяти для основного кэша. Архитектура системного уровня представляла собой общую виртуальную память, которая была физически распределена на машине. Программист или приложение видели только одно непрерывное адресное пространство, охватываемое 40-битным адресом. Трафик между узлами передавался со скоростью до 4 гигабайт в секунду. В совокупности 32 мегабайта на узел составляли физическую память машины.

специализированные процессоры ввода-вывода В системе можно использовать , обеспечивающие масштабируемый ввод-вывод. KSR1 из 1088 узлов может иметь 510 каналов ввода-вывода с совокупной скоростью более 15 ГБ /с. такие интерфейсы, как Ethernet , FDDI и HIPPI Поддерживались .

История

Поскольку компания быстро расширялась, чтобы начать производство, в конце 1980-х годов она переехала на Трейсер-лейн, 170, Уолтем, Массачусетс .

KSR переориентировала свои усилия с научного рынка на коммерческий, уделив особое внимание параллельным реляционным базам данных и операциям OLTP. Затем компания вышла из бизнеса по производству оборудования, но продолжала продавать некоторые из своих программных продуктов для хранения и анализа данных.

Первая система KSR1 была установлена в 1991 году. Благодаря новому аппаратному обеспечению процессора, новому аппаратному обеспечению памяти и новой архитектуре памяти, новому порту компилятора, новому порту относительно новой операционной системы и выявленным рискам, связанным с памятью, ранние системы отличались частыми системными ошибками. падает. KSR назвала свою архитектуру памяти только для кэша (COMA) торговым названием Allcache ; проблемы с надежностью ранних систем принесли ей прозвище Allcrash , хотя память не обязательно была основной причиной сбоев. Было продано несколько моделей KSR1, а во время выпуска KSR2 компания обанкротилась из-за нарушений бухгалтерского учета, связанных с завышением выручки.

KSR использовала собственный процессор, поскольку 64-разрядные процессоры не были коммерчески доступны. Однако это поставило небольшую компанию в затруднительное положение при проектировании как процессоров, так и систем. Процессоры KSR были представлены в 1991 году с частотой 20 МГц и 40 Мфлопс. В то время 32-битный процессор Intel 80486 работал на частоте 50 МГц и производительности 50 Мфлопс. Когда в 1992 году была представлена 64-битная версия DEC Alpha , она работала на частоте до 192 МГц и 192 Мфлопс, тогда как KSR2 1992 года работал на частоте 40 МГц и 80 Мфлопс.

Один из клиентов KSR2, Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория , подразделение Министерства энергетики США , приобрел огромное количество запасных частей и поддерживал работу своих машин в течение многих лет после закрытия KSR.

KSR, как и многие ее конкуренты (см. ниже), обанкротилась во время краха рынка суперкомпьютеров в начале 1990-х годов. KSR прекратила свою деятельность в феврале 1994 года, когда их акции были исключены из листинга фондовой биржи.

В апреле 1996 года Комиссия по ценным бумагам и биржам подала иск против компании и нескольких ее должностных лиц (Буркхардта III, генерального директора и президента; Питера Эпплтона Джонса, самого высокопоставленного руководителя отдела продаж; и Карла Г. Вассмана III, финансового директора и директора по финансовым вопросам) за выпуск ценных бумаг. ложные и вводящие в заблуждение финансовые отчеты за шесть кварталов 1992 и 1993 годов. Эти люди и Томас Дж. МакКормак, директор по управлению контрактами, также были обвинены в продаже акций KSR, обладая существенной закрытой информацией . ^[2] Хотя никто не признал и не отрицал правонарушения, все люди согласились. ^[2]^[3] Всем было приказано выплатить возмещение, представляющее собой предотвращенные убытки, а также штрафы и начисленные проценты. Буркхардт заплатил около 1,1 миллиона долларов; Маккормаку более 31 000 долларов. ^[2] Хотя Вассману было приказано выплатить более 200 000 долларов, а Эпплтону Джонсу - более 300 000 долларов, тем временем они потратили свои незаконные доходы, и все штрафы, кроме 40 000 долларов каждый, были отменены «в случае продемонстрированной неспособности заплатить большую сумму». ^[2]^[3]

Соревнование

Конкурентами KSR были MasPar Computer Corporation , Thinking Machines , Meiko Scientific и различные старые (и до сих пор выжившие) компании, такие как IBM и Intel .

Ссылки

^ «Симпозиум по виртуальной общей памяти» . Проверено 23 января 2009 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д «ЖАЛОБА НА KENDALL SQUARE RESEARCH CORP., ГЕНРИ БУРХАРДТА III, ПИТЕРА ДЖОНСА И КАРЛА ВАССМАНА III» (PDF) . Дайджест новостей SEC . № 96–79. 29 апреля 1996 года . Проверено 1 августа 2024 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «ОКОНЧАТЕЛЬНЫЕ РЕШЕНИЯ, ВЫНЕСЕННЫЕ ПО ДЕЛУ SEC против КЕНДАЛЛ-СКВЕР, И Т.Л.» (PDF) . Дайджест новостей SEC . № 96–215. 12 ноября 1996 года . Проверено 1 августа 2024 г.

Дальнейшее чтение

«БИЗНЕС-ТЕХНОЛОГИЯ; накопившиеся воспоминания, волны споров» Джон Маркофф, The New York Times - 29 января 1992 г.

[1] «Симпозиум по виртуальной общей памяти» . Проверено 23 января 2009 г.

[secdig1-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д «ЖАЛОБА НА KENDALL SQUARE RESEARCH CORP., ГЕНРИ БУРХАРДТА III, ПИТЕРА ДЖОНСА И КАРЛА ВАССМАНА III» (PDF) . Дайджест новостей SEC . № 96–79. 29 апреля 1996 года . Проверено 1 августа 2024 г.

[secdig2-3] Перейти обратно: ^а ^б «ОКОНЧАТЕЛЬНЫЕ РЕШЕНИЯ, ВЫНЕСЕННЫЕ ПО ДЕЛУ SEC против КЕНДАЛЛ-СКВЕР, И Т.Л.» (PDF) . Дайджест новостей SEC . № 96–215. 12 ноября 1996 года . Проверено 1 августа 2024 г.

[1]

[2]

[3]