ILLIAC IV

El ILLIAC IV es uno de los superordenadores más famosos. Fue la última de una serie de computadoras de investigación de la Universidad de Illinois. El proyecto ILLIAC IV es un proyecto basado en un paralelismo masivo con 256 procesadores, desarrollado para procesar grandes cantidades de datos, una idea que es la base de los procesadores vectoriales. La máquina se introdujo finalmente en 1976, después de una década de desarrollo y fue muy tarde, muy caro y con un rendimiento muy inferior a las máquinas como el Cray - 1.

A principios de los años sesenta el desarrollo de los ordenadores se orientó hacia una disminución de la complejidad con el fin de hacerlos más rápidos al poder implementar instrucciones directamente en el hardware. De hecho, agregar funciones podría hacer que la computadora sea más lenta, ya que el reloj de la máquina depende de la velocidad de las operaciones y el reloj máximo se establece por la instrucción más lenta de la máquina. La arquitectura de hardware de la época implicaba el diseño de transistores individuales que realizaban las funciones lógicas de la cpu. La adición de funciones lógicas aumenta el número de transistores y por lo tanto ralentiza el sistema. Para lograr la máxima velocidad, los diseñadores de CPU tuvieron que buscar un compromiso óptimo. A finales de la década de 1960 se exploraron muchas soluciones, una de ellas fue el uso de una estructura llamada tubería. Normalmente una CPU toma una instrucción, la decodifica, la ejecuta y guarda el resultado. Todas estas operaciones son realizadas por una unidad multipropósito que puede realizar una sola instrucción a la vez. En una estructura de tuberías hay varias unidades especializadas que realizan estas tareas en paralelo, como en una línea de montaje. La estructura del gasoducto fue una de las principales innovaciones de Seymour Cray que hizo que el CDC 6600 fuera hasta diez veces más rápido que sus competidores. Otra solución al problema era la computación paralela, es decir, el diseño de Computadoras con un cierto número de CPU genéricas. Una computadora diseñada de esta manera proporciona un buen rendimiento solo cuando el problema a resolver se puede dividir fácilmente en un subconjunto de problemas más pequeños que cada CPU aborda de forma independiente. Pero no todos los problemas pueden ser paralelizados; de hecho, esto sigue siendo un gran problema para la informática. El uso de CPU genéricas puede ser muy costoso, pero en un proyecto masivamente paralelo puede usar CPU aún más simples. El equipo de Investigación de Westinghouse exploró esta solución con el proyecto Solomon. Notaron que las computadoras se utilizaban principalmente para realizar cálculos matemáticos para ingenieros y científicos. Desarrollaron una CPU que se encargaría de controlar varias unidades de cálculo (que hoy llamamos ALU), que se encargaría de realizar los cálculos en paralelo. Cada unidad de cómputo ejecutaba el mismo programa pero con datos diferentes, un concepto conocido como SIMD. En 1964, bajo un contrato de la Fuerza Aérea estadounidense RADC research Arm, se desarrolló un prototipo de placa base, pero el contrato con la RADC terminó y Westinghouse decidió no continuar el proyecto. Uno de los principales desarrolladores del proyecto Solomon Daniel Slotnick se trasladó a la Universidad de Illinois y convenció a la universidad para continuar la investigación. En 1964 la Universidad firmó un contrato con DARPA para financiar el proyecto que más tarde se convertiría en ILLIAC IV siguiendo la línea de investigación ya iniciada por otros proyectos. Burroughs fue uno de los principales contribuyentes y debía proporcionar los discos duros de alta velocidad, así como el desarrollo del Burroughs B6500, un ordenador utilizado para administrarlos. Texas Instruments tenía un contrato para fabricar varios circuitos integrados ECL. ILLIAC fue la primera máquina en usar ECLS. El desarrollo comenzó en 1965 y el primer proyecto se completó en 1966. El proyecto tenía como objetivo obtener un ordenador capaz de procesar mil millones de instrucciones por segundo (un GigaFLOPS). Para lograr el objetivo se planeó utilizar 256 unidades de computación elemental a 13mhz, administradas por cuatro CPU. El ILLIAC fue diseñado con una arquitectura de 64 bits, y cada unidad elemental tenía una memoria de 2048 palabras para almacenar los resultados. Las CPU eran capaces de acceder a toda la memoria de la máquina a diferencia de las unidades de cómputo, de hecho estas por razones de simplicidad solo podían acceder a su área de memoria. Cada unidad de cómputo estaba equipada con 6 registros para uso general y podía mover datos de los registros a un registro de una de las ocho unidades de cómputo circundantes. Inicialmente se pensó en alojar las 256 unidades de cómputo en una sola computadora, pero en resumen se entendió que el proyecto debía modificarse y simplificarse. Se decidió dividir las unidades en 64 bloques, que se alojarían en gabinetes separados. Dados los retrasos en el diseño y la construcción, se observó que, de manera realista, solo se podía hacer un gabinete y, por lo tanto, el rendimiento inicial de 1 GigaFLOPS se reduciría a 200 MegaFLOPS. El trabajo en la Universidad se centró principalmente en lograr una transferencia de datos eficiente a las unidades de computación. El problema con este tipo de computadora es que si no ejecuta software paralelo, entonces no es más rápido que otros sistemas informáticos. Para permitir la ejecución de código paralelo, se desarrollaron muchos lenguajes de programación como IVTRAN y TRANQUIL, versiones paralelas de FORTRAN, y Glypnir, una conversión paralela de ALGOL. Normalmente, estos lenguajes proporcionaban Soporte Directo para matrices de datos que se procesarían para producir unidades de computación paralelas. Mientras la computadora estaba en desarrollo a finales de los años 60, varias protestas tuvieron lugar en la universidad, ya que el proyecto se realizó con subvenciones militares y muchos creían que la universidad estaba en connivencia con el Ministerio de Defensa. Las protestas alcanzaron su apogeo el 9 de mayo de 1970, el día de las Ilaciones. Después del ataque, el 24 de agosto el edificio de matemáticas de la Universidad de Wisconsin, la universidad decidió abandonar el proyecto, que pasó a manos de la NASA; este último debido al Programa Apolo tenía un presupuesto enorme, y estaba interesado en cualquier desarrollo tecnológico que pudiera ser utilizado en el espacio. La NASA creó la División de computación avanzada, y la máquina fue trasladada a Moffett Field California, sede del Centro de Investigación Ames. El desplazamiento ralentizó el desarrollo de la máquina, que se completó solo en 1972. Desde el progetto inicial de 8 millones del proyecto de 1966, el costo final fue de dollari 31 millones y el rendimiento había disminuido desde el GigaFLOPS inicial de 1 a 100 MegaFLOPS o 150 MegaFLOPS pico. A pesar de los múltiples problemas, si la máquina tenía que lidiar con problemas paralelizables, era de 2 a 6 veces más rápido que un CDC 7600. Para la NASA esta era una máquina perfecta, ya que los problemas de Dinámica de Fluidos Computacional son muy paralelizables. Aunque el ILLIAC fue terminado en 1972, la máquina no era confiable. Continuó teniendo problemas de confiabilidad que los ingenieros trataron de resolver hasta que en 1974 fue capaz de ejecutar el primer programa completo y entró en funcionamiento. Aunque la máquina se declaró operativa, solo funcionaba de lunes a viernes y podía requerir hasta 40 Horas de mantenimiento por semana. La primera aplicación completa estaba lista para 1976, el mismo año en que el Cray-1 fue introducido un supercomputador con el mismo rendimiento. Sin embargo, la máquina se utilizó en los años siguientes y en Ames desarrollaron su versión de Fortran. Finalmente en 1982 la máquina fue desmantelada y la División de Computación Avanzada fue disuelta. Aunque el ILLIAC IV no reportó los resultados esperados, el estudio de sus fallas y fallas de su arquitectura impulsó el desarrollo de arquitecturas paralelas que condujeron a la creación de máquinas masivamente paralelas como las máquinas pensantes y las CM - 1 Y CM - 2. Sin embargo, la idea de usar procesadores dispuestos en configuración matricial es una de las ideas clave de las máquinas paralelas y un paso fundamental de la computación científica. El CDC STAR-100, El ti ASC y el famoso Cray-1 son máquinas de alto rendimiento basadas en procesadores vectoriales individuales inspirados en el proyecto ILLAC.

Superordenador

Cálculo paralelo

Máquinas De Pensar

Thinking Machines Corporation fue una compañía de SUPERCOMPUTADORAS fundada en Waltham, Massachusetts en 1982 por W. Daniel Hillis y Sheryl Handler para aprovec...

MPICH

MPICH es una implementación libre y portátil de MPI, un protocolo de comunicación utilizado en aplicaciones para sistemas de memoria distribuida para computació...
Esta página se basa en el artículo de Wikipedia: Fuente, Autores, Licencia Creative Commons Reconocimiento-CompartirIgual.
This page is based on the Wikipedia article: Source, Authors, Creative Commons Attribution-ShareAlike License.
contactos
Política de privacidad , Descargos de responsabilidad