✖


Jump to content

IBM 7030 Стретч

(Перенаправлено с IBM 7030 )
IBM Стретч
Пульт обслуживания IBM 7030 в Музее искусств и ремесел , Париж.
Дизайн
Производитель ИБМ
Дизайнер Джин Амдал
Дата выпуска Май 1961 г. ( Май 1961 г. )
Продано единиц 9
Цена 7 780 000 долларов США (что эквивалентно 79 320 000 долларов США в 2023 году)
Корпус
Масса 70 000 фунтов (35 коротких тонн; 32 т) [1]
Власть 100 кВт [1] @ 110 V
Система
Операционная система МКП
Процессор 64-битный процессор
Память 2048 килобайт (262 144 x 64 бита) [1]
МИПС 1,2 MIPS

IBM 7030 , также известный как Stretch , был IBM первым транзисторным суперкомпьютером . Это был самый быстрый компьютер в мире с 1961 года до тех пор, пока первый CDC 6600 . в 1964 году не появился [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 адаптированная 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 Ферранти Атлас 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 тем, что ее затмила более мелкая корпорация Control Data . трудно было смириться с [7] Руководитель проекта Стивен В. Данвелл [8] изначально был сделан козлом отпущения за свою роль в «провале», [9] но когда успех IBM System/360 стал очевиден, ему принесли официальные извинения, и в 1966 году он 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, анонсированной в 1964 году и впервые выпущенной в 1965 году.

История развития

[ редактировать ]

В начале 1955 года доктор Эдвард Теллер из радиационной лаборатории Калифорнийского университета захотел создать новую научную вычислительную систему для трехмерных гидродинамических расчетов. были запрошены предложения От IBM и UNIVAC 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.

небольшая группа из Покипси, в которую входили Джон Гриффит и Джин Амдал В IBM над проектом работала . 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 превзойдут по производительности недавно изобретенный тогда диффузионный транзистор . [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.

Техническое воздействие

[ редактировать ]

Хотя IBM 7030 не считался успешным, он породил множество технологий, включенных в будущие машины, которые имели большой успех. логика стандартной модульной системы Транзисторная легла в основу IBM 7090 линейки научных компьютеров , бизнес-компьютеров IBM 7070 и 7080 , линий IBM 7040 и IBM 1400 , а также IBM 1620 небольшого научного компьютера ; 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. [а] Все эти концепции позже были включены в линейку компьютеров IBM System / 360 , а также в 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 давала ресурсы и полномочия для проведения 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 Эти методы до сих пор используются в большинстве современных 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.

Аппаратная реализация

[ редактировать ]
Печатная плата IBM 7030 в Музее науки Брэдбери , Лос-Аламос, Нью-Мексико .

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 

Инсталляции

[ редактировать ]
  1. Лос-Аламосская научная лаборатория (LASL) в апреле 1961 года, принята в мае 1961 года и использовалась до 21 июня 1971 года.
  2. Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса , Ливермор, Калифорния, сдана в ноябре 1961 года. [16]
  3. США Агентство национальной безопасности в феврале 1962 года в качестве основного процессора системы IBM 7950 Harvest использовалось до 1976 года, когда в ленточной системе IBM 7955 Tractor возникли проблемы из-за изношенных кулачков, которые нельзя было заменить.
  4. Учреждение атомного оружия , Олдермастон , Англия, сдано в феврале 1962 года. [16]
  5. Бюро погоды США в Вашингтоне, округ Колумбия, доставлено в июне/июле 1962 года. [16]
  6. MITRE Corporation , поставлен в декабре 1962 года. [16] и использовался до августа 1971 года. Весной 1972 года он был продан Университету имени Бригама Янга , где использовался физическим факультетом, пока не был списан в 1982 году.
  7. ВМС США Военно-морской полигон Дальгрен , сдан в сентябре/октябре 1962 года. [16]
  8. Комиссия по атомной энергии , Франция, доставлено в ноябре 1963 года. [16]
  9. ИБМ.

IBM 7030 Ливерморской лаборатории Лоуренса (за исключением основной памяти ) и части IBM 7030 корпорации MITRE/Университета Бригама Янга теперь находятся в коллекции Музея истории компьютеров в Маунтин-Вью, Калифорния .

Архитектура

[ редактировать ]

Форматы данных

[ редактировать ]
  • Числа с фиксированной запятой имеют переменную длину, хранятся либо в двоичном (от 1 до 64 бит), либо в десятичном (от 1 до 16 цифр), а также в беззнаковом формате или в формате знак/величина . Поля могут выходить за границы слов. В десятичном формате цифры представляют собой байты переменной длины (от четырех до восьми бит).
  • Числа с плавающей запятой имеют 1-битный флаг экспоненты, 10-битный показатель экспоненты, 1-битный знак экспоненты, 48-битную величину и 4-битный байт знака в формате знак/величина.
  • Буквенно-цифровые символы имеют переменную длину и могут использовать любой код символа длиной 8 бит или меньше.
  • Байты имеют переменную длину (от одного до восьми бит). [17]

Формат инструкции

[ редактировать ]

Инструкции бывают 32-битными или 64-битными. [18]

Регистры

[ редактировать ]

Регистры перекрывают первые 32 адреса памяти, как показано. [19]

! Адрес Мнемоника Зарегистрироваться Хранится в:
0 $Z 64-битный ноль: всегда читается как ноль, не может быть изменен записью Основное хранилище ядра
1 $ИТ интервальный таймер (биты 0..18): уменьшается на 1024 Гц, перезагружается примерно каждые 8,5 минут, при нуле включает «индикатор сигнала времени» в регистре индикатора Индексное ядро ​​хранилища
$TC 36-битные часы времени (биты 28..63): отсчет тактов с частотой 1024 Гц, биты 38..63 увеличиваются раз в секунду, перезапускаются каждые ~777 дней.
2 $IA 18-битный адрес прерывания Основное хранилище ядра
3 $UB 18-битный адрес верхней границы (биты 0–17) Транзисторный регистр
$ фунт 18-битный адрес нижней границы (биты 32–49)
1-битный граничный контроль (бит 57): определяет, защищены ли адреса внутри или за пределами граничных адресов.
4 64-битные биты обслуживания: используются только для обслуживания. Основное хранилище ядра
5 $CA адрес канала (биты 12..18): только для чтения, устанавливается «обменом», процессором ввода-вывода Транзисторный регистр
6 $ЦПУС другие биты ЦП (биты 0..18): механизм сигнализации для кластера до 20 ЦП. Транзисторный регистр
7 $LZC количество левых нулей (биты 17..23): количество ведущих нулевых битов из связного результата или операции с плавающей запятой. Транзисторный регистр
$АОК счетчик «все единицы» (биты 44..50): количество битов, установленных в связном результате или десятичном кратном или делении
8 $л Левая половина 128-битного аккумулятора. Транзисторный регистр
9 $R Правая половина 128-битного аккумулятора
10 $SB байт знака аккумулятора (биты 0..7)
11 $IN регистр индикатора (биты 0..19) Транзисторный регистр
12 $MASK 64-битный регистр маски: биты 0–19 всегда 1, биты 20–47 доступны для записи, биты 48–63 всегда 0 Транзисторный регистр
13 $RM 64-битный регистр остатка: устанавливается только инструкциями деления целых чисел и чисел с плавающей запятой. Основное хранилище ядра
14 $футов 64-битный регистр коэффициента: изменяется только инструкцией «коэффициент нагрузки». Основное хранилище ядра
15 $ТР 64-битный транзитный регистр Основное хранилище ядра
16
...
31 		$X0
...
$X15 		64-битные индексные регистры (шестнадцать) Индексное ядро ​​хранилища

Регистры аккумулятора и индекса работают в формате знака и величины .

Память

[ редактировать ]

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.

Программное обеспечение

[ редактировать ]

См. также

[ редактировать ]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ↑ Хотя в Stretch были инструкции с переменным размером байтов , ни один последующий процессор IBM не имел их. Однако Burroughs , CDC , DEC , GE , RCA , UNIVAC и их преемники имели машины с несколькими размерами байтов; У Берроуза, CDC и DEC были машины, поддерживающие любой размер от 1 до длины слова .

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с Отчет БРЛ 1961 г.
  2. ^ «Разработанный Сеймуром Крэем, CDC 6600 был почти в три раза быстрее, чем следующая самая быстрая машина того времени, IBM 7030 Stretch». Меняя мир: воплощая инженерные идеи в реальность . Национальная инженерная академия . 2014. ISBN  978-0309312653 .
  3. ^ «В 1964 году CDC 6600 Крея заменил Stretch как самый быстрый компьютер на Земле». Андреас Софрониу (2013). ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ, ИНЖЕНЕРИЯ ЗНАНИЙ ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА . ISBN  978-1291595093 .
  4. ^ «Некоторые ранние британские компиляторы FORTRAN» .
  5. ^ «Обзор ХАРТРАН» .
  6. ^ Видман, Джейк (9 октября 2008 г.). «Извлеченные уроки: крупнейшие неудачи проектов в сфере ИТ» . ПКМир . Проверено 23 октября 2012 г.
  7. ↑ Как отмечается в знаменитой записке «Дворник», в которой генеральный директор IBM Ти Джей Уотсон-младший спросил «почему мы потеряли лидерство в отрасли» «34 человекам, включая уборщика». «Записка Ватсона-младшего о CDC 6600» . 28 августа 1963 года.
  8. ^ «Архивы IBM: Стивен В. Данвелл» . ИБМ .
  9. ^ «Стретч сочли коммерческим провалом, и Данвелла отправили в…» Смотерман, Марк; Спайсер, Даг. «Усилия IBM по созданию однопроцессорного суперкомпьютера» .
  10. ^ «Проводить любые исследования, которые пожелает». Вольфганг Саксон (24 марта 1994 г.). «С.В. Данвелл, 80 лет, инженер IBM; проектирование компьютеров» . Нью-Йорк Таймс .
  11. ^ Перейти обратно: а б с д Боб Эванс (лето 1984 г.). «ИБМ Система/360» . Отчет Компьютерного музея . стр. 8–18.
  12. ^ Чарльз Коул. «Ремингтон Рэнд Унивак LARC» .
  13. ^ Перейти обратно: а б Симмонс, Уильям В .; Элсберри, Ричард Б. (1988), Внутри IBM: годы Уотсона (личные мемуары) , Пенсильвания, США: Дорранс, стр. 160, ISBN  978-0805931167 . Мемуары старшего руководителя IBM, в которых он вспоминает свой опыт и опыт работы в IBM со времен Второй мировой войны до 1970-х годов.
  14. ^ Рымашевский, Э.Дж.; и др. (1981). «Технология полупроводниковой логики в IBM». Журнал исследований и разработок IBM . 25 (5): 607–608. дои : 10.1147/rd.255.0603 . ISSN   0018-8646 .
  15. ^ Перейти обратно: а б с д Эрих Блох (1959). Инженерный проект Stretch Computer (PDF) . Восточная объединенная компьютерная конференция.
  16. ^ Перейти обратно: а б с д и ж «ГРАФИК ЭРЫ IBM STRETCH/HARVEST (1956-1961)» . Проверено 13 июня 2021 г.
  17. ^ Марк Смотерман (июль 2010 г.). «IBM Stretch (7030) — агрессивный однопроцессорный параллелизм» . Клемсон.edu . Проверено 7 декабря 2013 г.
  18. ^ «Формат управления» (PDF) . Справочное руководство по системе обработки данных IBM 7030 (PDF) . ИБМ . 1961. стр. 19–20. А22-6530-2 . Проверено 17 мая 2024 г. - через bitsavers.org.
  19. ^ «Назначение хранилища» (PDF) . Справочное руководство по системе обработки данных IBM 7030 (PDF) . ИБМ . 1961. стр. 33–38. А22-6530-2 . Проверено 5 мая 2015 г. - через bitsavers.org.
  20. ^ Роджер Б. Лазарус (1978). Вычисления в LASL в 1940-х и 1950-х годах . Министерство энергетики США . стр. 14–15.
  21. ^ «Система IBM 7030 FORTRAN» (PDF) . Музей истории компьютеров . IBM Stretch Collection: Международная корпорация Business Machines . 1961. с. 36 . Проверено 28 февраля 2015 г.

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы, связанные с IBM 7030 .
Рекорды
Предшественник Самый мощный компьютер в мире
1961–1963 		Преемник
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=IBM_7030_Stretch&oldid=1236464366"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 633e01c036f5a66957555cb0d243e892__1721844660
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/63/92/633e01c036f5a66957555cb0d243e892.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
IBM 7030 Stretch - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)