Cray-2

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Ein Cray-2 Supercomputer

Die Cray-2 war ein Vektorsupercomputer, der von der Firma Cray Research 1985 mit zweijähriger Verzögerung angeboten wurde. Sie war die Weiterentwicklung der Cray-1 und bei ihrem Erscheinen der weltweit schnellste Rechner.

[Bearbeiten] Beschreibung

Die Zykluszeit wurde auf 4.1 ns verkürzt. Damit dies ging, wurde die Cray noch kleiner − Sie hatte eine maximale Höhe von 135 cm und 115 cm Durchmesser. Schließlich legt das Licht in 4 ns nur 1.2 m zurück. Der ganze Rechner wurde mit flüssigem Fluorkohlenstoff gekühlt, das Kühlmittel wog ein Drittel des 2.5-t-Rechners. Zusammen mit 1 bis 4 Vektorprozessoren war eine Cray-2 der erste Rechner, der die 1-GFLOP-Grenze überwand. Jeder Prozessor hatte bei 244 MHz eine Leistung von maximal 488 MFLOPs. Bei 4 Prozessoren summiert sich somit die Leistung auf 1,951 GFLOPs. Diese 4 Prozessoren sind Hintergrundprozessoren, die für das eigentliche Rechnen verwendet werden. Die Cray-2 besitzt für I/O-Handling, Synchronisation der Hintergrundprozessoren und zum Ausführen von Systemaufgaben einen Vordergrundprozessor. Die Prozessoren bestehen aus Silizium. Seymour Cray versuchte zwar Prozessoren aus Gallium-Arsenid herzustellen, allerdings waren diese Prozessoren noch nicht einsatzreif, als die Cray-2 entwickelt wurde.

Nachdem bei allen bisherigen Rechnern Cray immer den Bedarf an RAM unterschätzt hatte, wurde dieser Mangel nun behoben. Die Adressregister wurden auf 32 Bit erweitert, und eine Cray 2 hatte in der Grundausführung 512 MWorte (4 Gigabytes) Speicher. Was heute bei Heimcomputern noch nach viel klingt, war 1985 riesig. Ein PC hatte 1985 256 KByte Speicher und Großrechner einige Dutzend Megabytes. Das teure und niedrig integrierte ECL oder S-RAM war in dieser Größenordnung allerdings unbezahlbar. So setzte Cray schnelles DRAM mit 56 ns Zugriffszeit ein. Als Ausgleich nahm er einen 64er oder 128er Interleave vor. Das heißt, 64 Module ergaben eine Bank, die nacheinander abgefragt wurden, und erst nach 64 Takten war die erste RAM-Bank wieder dran.

Trotzdem waren die 4 Hintergrundprozessoren, die für die Berechnung der Daten zuständig waren, deutlich schneller, als Daten vom Hauptspeicher geladen werden konnten. Das Laden und Speichern von 64 Vektordaten pro Prozessor dauerte 63 Takte, während eine Berechnung nur 22-23 Takte benötigte. Um dieses Problem einzuschränken, hat jeder der 4 Prozessoren 128 KByte Speicher (mit nur 4 Takten Zugriffszeit), der durch sehr schnelle Pipes mit dem jeweiligen Prozessor verbunden ist. Dies war jedoch kein echter Cache, denn er cachte keinen Arbeitsspeicher sondern nur Register. Spätere Versionen erweiterten den Adressraum sogar auf 4 GWorte (32 Gigabytes). Zusammen mit der niedrigen Zykluszeit von 4.1 ns - von anderen Rechnern erst im Jahre 1995 unterboten - war die Cray-2 vor allem für große Datenmengen geeignet. Sie hatte jedoch hausinterne Konkurrenz von der X-MP- und Y-MP-Serie, die mit mehr Prozessoren dieselbe Rechenleistung erreichten.

Zudem konnten mehrere Cray-2 miteinander vernetzt werden − mit 1.6 GBit pro Sekunde über ein spezielles Netzwerk.

[Bearbeiten] Systeminformationen

[Bearbeiten] Siehe auch

[Bearbeiten] Weblinks

 Commons: Cray – Bilder, Videos und Audiodateien

• http://www.netlib.org/benchmark/top500/reports/report94/Architec/node5.html
• http://ed-thelen.org/comp-hist/vs-cray-res.htm