Hvordan lage din egen Cray-1 superdatamaskin i skala 1:10

Cray 1 vs. Cray 1

Cray-1, utgitt i 1976, var en av de mest suksessrike superdatamaskinene gjennom tidene. Den Freon-avkjølte datamaskinen var klokket på en tøff 80MHz og i stand til opptil 250 megaflops - mye mer enn noen annen datamaskin på markedet på den tiden - og best av alt så det ut som noe ut av Star Trek. Nå har en driftig maskinvarehacker laget sin egen Cray-1 superdatamaskin - eller i det minste en skala fra 1:10 av den - ved hjelp av litt tre, maling og et Xilinx FPGA-utviklingskort. Ja, etter 38 år kan en hel superdatamaskin kokes ned til en enkelt FPGA. Viva la Moores lov!

De original Cray-1 var et stort dyr som, inkludert Freon-kjølesystemet, veide rundt 5,5 tonn. For det fikk du 1662 kretskort, hver med opptil 144 integrerte kretser (chips) loddet på. 64-biters (ordlengde) maskin kunne adressere opptil 1 megaword hovedminne, og ved hjelp av 12 rørledede kjøringsenheter og en klokkehastighet på 80MHz kunne den behandle opptil 250 millioner flytende punktoperasjoner per sekund (megaflops) .

Cray 1 på NERSC blir løst / demontert

Cray-1 ved NERSC (National Energy Research Scientific Computing Center) ble fikset / demontert i 1978. Den øverste halvdelen er kretsløp - den nedre halvdelen er kjøling og strøm.



Chris Fenton’s 1:10 skala Cray-1 er ... vel ... diminutiv. Det er ingen Freon, og det er ingen platemetallkonstruksjon - i stedet er det bare et Xilinx Spartan-3E 1600 utviklingskort som er programmert til å matche Cray-1-arkitekturen, og noe håndskrevet programvare som omtrent tilnærmer det opprinnelige Cray-1-operativsystemet . Chassiset er bygget av MDF, balsa, furu, lim og maling.

Bonus morsomt faktum: Den opprinnelige Cray-1 var sirkulær fordi kretskortene måtte være på riktig sted for å sikre at kommunikasjonen mellom hver modul tok nøyaktig riktig tid - dvs. hvis kobbertrådene var litt lengre eller kortere, hele greia ville ikke fungere.

1:10 Cray 1, drevet av en Xilinx FPGA

1:10 Cray-1, drevet av en Xilinx FPGA

Hvorfor tilnærmer Fentons skalamodell bare operativsystemet til Cray-1, hører jeg deg spør? Vel, til stor bekymring for ivrige maskinvarehackere overalt, ser det ut til at ingen har en kopi av Cray-1-programvaren. Bare så du har en ide om hvor dedikert Fenton er, la han til og med inn noen forespørsler om frihet til forskjellige statlige etater i håp om at de ville ha noen originale disker (den gang var superdatamaskiner for det meste reserven til nasjonale laboratorier som gjorde atomforskning). Computer History Museum har heller ikke en kopi.

Fenton sier at han har sporet en fyr med en 80 MB 'diskpakke' fra Cray-1 Maintenance Control Unit - en dedikert datamaskin som ble brukt til å starte Cray-1, litt som en original bil / flystartmotor - men har ikke ' ennå ikke sett hva som er på diskene.

Cray 1 arkitektur

Cray-1 arkitektur

Så foreløpig sitter Fenton fast med et blokkdiagram over den opprinnelige Cray-1-arkitekturen (bildet over), og skriver programvare direkte i maskinkode. Det ser ut til at Fenton bare har klart å få FPGA opp til 50MHz så langt også - bare sjenert av den originale superdatamaskinens 80MHz. Dette er mer relatert til det faktum at Fentons Spartan-3E bare koster rundt $ 100 - hvis han hadde valgt en dyrere FPGA, ville 80MHz vært lett å treffe.

Men best av alt - vel, hvis du er en like glødende DIY-mutter - har Fenton gitt ut alle kildefilene du trenger for å lage din egen 1:10 Cray-1-modell! Det er Verilog-filene for programmering av FPGA, og en Python-versjon av Cray Assembly Language (CAL) kompilatoren, slik at du kan skrive din egen programvare.

Les nå: Historien til superdatamaskiner

Copyright © Alle Rettigheter Reservert | 2007es.com