IBM 7030 Stretch - IBM 7030 Stretch

IBM Stretch
IBM 7030-CNAM 22480-IMG 5115-gradient.jpg
IBM 7030 bakım konsolu, Musée des Arts et Métiers, Paris
Tasarım
Üretici firmaIBM
TasarımcıGene Amdahl
Yayın tarihiMayıs 1961 (Mayıs 1961)
Satılan birimler9
Fiyat7.780.000 ABD Doları (2019'daki 66.560.000 ABD Dolarına eşdeğer)
Muhafaza
Ağırlık70.000 pound (35 kısa ton; 32 t)[1]
Güç100 kW[1] @ 110 V
Sistem
İşletim sistemiMCP
İşlemci64 bit işlemci
Hafıza2048 kilobayt (262144 x 64 bit)[1]
MIPS1.2 MIPS

IBM 7030, Ayrıca şöyle bilinir Uzatmak, oldu IBM ilk transistörlü Süper bilgisayar. 1961'den ilkine kadar dünyanın en hızlı bilgisayarı oldu CDC 6600 1964 yılında faaliyete geçti.[2][3]

Başlangıçta tarafından formüle edilen bir gereksinimi karşılamak için tasarlanmıştır Edward Teller -de Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı ilk örnek teslim edildi Los Alamos Ulusal Laboratuvarı 1961'de ve ikinci bir özelleştirilmiş sürüm olan IBM 7950 Harvest, için Ulusal Güvenlik Ajansı 1962'de. Atom Silahları Araştırma Kuruluşu -de Aldermaston İngiltere oradaki ve oradaki araştırmacılar tarafından yoğun bir şekilde kullanıldı. AERE Harwell, ancak yalnızca S2'nin geliştirilmesinden sonra Fortran Ekleyen ilk derleyici dinamik diziler ve hangisi daha sonra Ferranti Atlas nın-nin Atlas Bilgisayar Laboratuvarı Chilton'da.[4][5]

7030 beklenenden çok daha yavaştı ve agresif performans hedeflerini karşılayamadı. IBM, fiyatını 13.5 milyon dolardan yalnızca 7.78 milyon dolara düşürmek zorunda kaldı ve 7030'u, halihazırda müzakere edilmiş sözleşmeleri olanların dışındaki müşterilere yapılan satışlardan geri çekti. bilgisayar Dünyası Stretch dergisi, sektördeki en büyük proje yönetimi başarısızlıklarından biri O Tarih.[6]

IBM içinde, küçükler tarafından gölgede Control Data Corporation kabul etmek zor görünüyordu.[7] Proje lideri Stephen W. Dunwell,[8] başlangıçta kara toplanmış "başarısızlık" daki rolü için,[9] ama başarısı olarak IBM System / 360 belli oldu, kendisine resmi bir özür diledi ve 1966'da IBM Üyesi.[10]

Stretch'in kendi performans hedeflerini karşılayamamasına rağmen, 1964'te sevk edilen başarılı IBM System / 360'ın tasarım özelliklerinin birçoğunun temelini oluşturdu.

Geliştirme geçmişi

1955'in başlarında, Dr. Edward Teller of California Üniversitesi Radyasyon Laboratuvarı üç boyutlu için yeni bir bilimsel bilgi işlem sistemi istiyordu hidrodinamik hesaplamalar. IBM'den teklifler istendi ve UNIVAC bu yeni sistem için Livermore Otomatik Reaksiyon Hesaplayıcı veya LARC. IBM yöneticisine göre Cuthbert Hurd, böyle bir sistem kabaca 2,5 milyon dolara mal olacak ve bire iki MIPS.[11]:12 Teslimat, sözleşmenin imzalanmasından iki ila üç yıl sonra olacaktı.

IBM'de küçük bir ekip Poughkeepsie John Griffith dahil ve Gene Amdahl tasarım önerisi üzerinde çalıştı. Bitirdikten ve teklifi sunmak üzereyken, Ralph Palmer onları durdurdu ve "Bu bir hata" dedi.[11]:12 Önerilen tasarım, nokta temaslı transistörler veya yüzey bariyer transistörleri, her ikisi de yakında yeni icat edilenler tarafından daha iyi performans gösterecek difüzyon transistörü.[11]:12

IBM, Livermore'a geri döndü ve sözleşmeden çekildiklerini ifade etti ve bunun yerine çok daha iyi bir sistem önerdi, "Bu makineyi sizin için yapmayacağız; daha iyi bir şey inşa etmek istiyoruz! Tam olarak ne yapacağını bilmiyoruz. ancak bir milyon dolar daha ve bir yıl daha olacağını düşünüyoruz ve ne kadar hızlı çalışacağını bilmiyoruz ama saniyede on milyon talimat için çekim yapmak istiyoruz. "[11]:13 Livermore etkilenmedi ve Mayıs 1955'te UNIVAC'ın LARC sözleşme, şimdi denir Livermore Otomatik Araştırma Bilgisayarı. LARC sonunda Haziran 1960'da teslim edilecek.[12]

Eylül 1955'te bundan korkarak Los Alamos Ulusal Laboratuvarı ayrıca bir LARC sipariş edebilirse, IBM, ilgiyle aldıkları, Livermore'un reddettiği tasarımın geliştirilmiş sürümüne dayalı olarak yüksek performanslı bir ikili bilgisayar için bir ön teklif sundu. Ocak 1956'da, Project Stretch resmen başlatıldı. Kasım 1956'da IBM, "en az 100 katı hız" gibi agresif performans hedefiyle sözleşmeyi kazandı. IBM 704 "(yani 4 MIPS). Teslimat 1960 için planlandı.

Tasarım sırasında, saat hızlarını düşürmenin gerekli olduğunu kanıtladı ve Stretch'in agresif performans hedeflerini karşılayamayacağını açıkça ortaya koydu, ancak performans tahminleri IBM 704'ün 60 ila 100 katı arasında değişiyordu. 1960'ta, 13,5 milyon dolarlık fiyat belirlendi. IBM 7030. 1961'de, gerçek kıyaslamalar IBM 7030'un performansının IBM 704'ün (yani 1.2 MIPS) yalnızca yaklaşık 30 katı olduğunu ve IBM için önemli ölçüde utanç verici olduğunu belirtti. Mayıs 1961'de, Tom Watson Pazarlık altındaki tüm 7030'ların fiyatını 7.78 milyon dolara düşürdüğünü ve ürünün sonraki satışlardan derhal çekildiğini açıkladı.

Onun kayan nokta eklenme zamanı 1.38-1.5 idi mikrosaniye, çarpma süresi 2.48-2.70 mikrosaniye ve bölünme süresi 9.00-9.90 mikrosaniye idi.

Teknik etki

IBM 7030 başarılı olarak görülmese de, gelecekteki makinelerde yer alan ve oldukça başarılı olan birçok teknolojiyi üretti. Standart Modüler Sistem transistör mantık temeldi IBM 7090 bilimsel bilgisayar serisi, IBM 7070 ve 7080 iş bilgisayarları, IBM 7040 ve IBM 1400 çizgiler ve IBM 1620 küçük bilimsel bilgisayar; 7030, yaklaşık 170.000 transistör kullandı. IBM 7302 Model I Core Storage birimleri ayrıca IBM 7090, IBM 7070 ve IBM 7080'de kullanıldı. Çoklu programlama, hafıza koruması, genelleştirilmiş kesintiler, sekiz bitlik bayt I / O için[a] tüm kavramlar daha sonra IBM System / 360 bilgisayar hattı ve çoğu sonrası CPU'lar.

Stretch ticari olarak başarısız olduğunda günah keçisi haline gelen proje yöneticisi Stephen Dunwell, System / 360'ın olağanüstü başarılı 1964 lansmanından kısa bir süre sonra, temel kavramlarının çoğunun Stretch'in öncülüğünü yaptığını belirtti.[13] 1966'ya gelindiğinde bir özür almış ve bir IBM Üyesi olmuştu; istenen araştırmayı sürdürmek için gerekli kaynakları ve yetkiyi beraberinde getiren büyük bir onur.[13]

Talimat ardışık düzeni, önceden getirmek ve kod çözme ve bellek serpiştirme IBM System / 360 Models 91, 95 ve IBM System / 370 Model 195 gibi daha sonraki süper bilgisayar tasarımlarında kullanıldı ve IBM 3090 serisi ve diğer üreticilerin bilgisayarları. 2019 itibariylebu teknikler, Intel'den başlayarak en gelişmiş mikroişlemcilerde hala kullanılmaktadır. Pentium ve Motorola / IBM PowerPC çeşitli üreticilerin birçok gömülü mikroişlemcisinde ve mikro denetleyicisinde olduğu gibi.

Donanım uygulaması

IBM 7030'dan bir devre kartı, Bradbury Bilim Müzesi, Los Alamos, New Mexico.

7030 CPU kullanır yayıcı çiftli mantık (orijinal adı mevcut yönlendirme mantığı)[14] 18 çeşit Standart Modüler Sistem (SMS) kartları. 4,025 çift kart (gösterildiği gibi) ve 169,100 transistör tutan 18,747 tek kart kullanır ve toplam 21 kW güç gerektirir.[15]:54 Yüksek hızlı NPN ve PNP germanyum kullanır sürüklenme transistörleri, 100 MHz üzerinde kesme frekansı ile ve her biri ~ 50 mW kullanarak.[15]:57 Biraz üçüncü seviye devreler 3. voltaj seviyesini kullanır. Her mantık seviyesinin yaklaşık 20 ns'lik bir gecikmesi vardır. Kritik alanlarda hız kazanmak için yayıcı-takipçi mantığı gecikmeyi yaklaşık 10 ns'ye düşürmek için kullanılır.[15]:55

Aynı çekirdek belleği kullanır. IBM 7090.[15]:58

Kurulumlar

  1. Los Alamos Bilimsel Laboratuvarı (LASL) Nisan 1961'de, Mayıs 1961'de kabul edildi ve 21 Haziran 1971'e kadar kullanıldı.
  2. BİZE. Ulusal Güvenlik Ajansı Şubat 1962'de ana CPU olarak IBM 7950 Harvest sistemi, 1976 yılına kadar IBM 7955 Traktör bant sistemi, değiştirilemeyen aşınmış kamlar nedeniyle sorunlar geliştirdi.
  3. Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı, Livermore, Kaliforniya.
  4. Atom Silahları Kuruluşu, Aldermaston, İngiltere.
  5. ABD Hava Durumu Bürosu.
  6. MITRE Corporation, Ağustos 1971'e kadar kullanıldı. 1972 baharında satıldı. Brigham Young Üniversitesi, 1982'de hurdaya çıkarılıncaya kadar fizik bölümü tarafından kullanıldı.
  7. ABD Donanması Dahlgren Deniz Deneme Sahası.
  8. IBM.
  9. Commissariat à l'énergie atomique, Fransa.

Lawrence Livermore Laboratuvarı'nın IBM 7030'u (kendisi hariç çekirdek bellek ) ve MITRE Corporation / Brigham Young Üniversitesi IBM 7030'un bazı bölümleri artık Bilgisayar Tarihi Müzesi koleksiyon, içinde Mountain View, Kaliforniya.

Mimari

Veri formatları

  • Sabit noktalı sayılar uzunluk olarak değişkendir, ikili (1 ila 64 bit) veya ondalık (1 ila 16 basamak) ve işaretsiz formatta veya işaret / büyüklük biçimi. Ondalık formatta, rakamlar değişken uzunluklu baytlardır (4 ila 8 bit).
  • Kayan nokta sayıların 1 bitlik bir üs bayrağı, 10 bitlik bir üssü, 1 bitlik bir üs işareti, 48 bitlik bir büyüklüğü ve işaret / büyüklük biçiminde bir 4 bitlik işaret baytı vardır.
  • Alfasayısal karakterler değişken uzunluktadır ve 8 bit veya daha az herhangi bir karakter kodunu kullanabilir.
  • Baytlar değişken uzunluktadır (1 ila 8 bit).[16]

Talimat biçimi

Talimatlar ya 32 bit ya da 64 bittir.

Kayıtlar

Kayıtlar, gösterildiği gibi belleğin ilk 32 adresini kaplar.[17]

! AdresAnımsatıcıKayıt olDepolandı:
0$ Z64 bit sıfır: her zaman sıfır olarak okur, yazma işlemleri ile değiştirilemezAna çekirdek depolama
1$ ITaralık zamanlayıcı (bit 0..18): 1024 Hz'de azaltılır, yaklaşık 8.5 dakikada bir geri döner, sıfırda gösterge kaydındaki "zaman sinyali göstergesi" ni açarDizin çekirdek depolama
$ TC36-bit zaman saati (bit 28..63): 1024 Hz tıklama sayısı, saniyede bir kez 38..63 bit artış, her ~ 777 günde bir geri dönüşüm.
2IA $18 bitlik kesinti adresiAna çekirdek depolama
3$ UB18 bitlik üst sınır adresi (0-17 bitleri)Transistör kaydı
$ LB18 bit alt sınır adresi (bit 32-49)
1 bitlik sınır kontrolü (bit 57): sınır adreslerinin içindeki veya dışındaki adreslerin korunup korunmayacağını belirler
464 bit bakım bitleri: yalnızca bakım için kullanılırAna çekirdek depolama
5$ CAkanal adresi (bit 12..18): salt okunur, "exchange" tarafından ayarlanır, bir g / ç işlemcisiTransistör kaydı
6CPUSdiğer CPU bitleri (0..18 bitleri): 20 CPU'ya kadar olan bir küme için sinyal verme mekanizmasıTransistör kaydı
7$ LZCsol sıfır sayısı (bit 17..23): bağlantılı bir sonuçtan veya kayan nokta işleminden önde gelen sıfır bit sayısıTransistör kaydı
AOChepsi birler sayısı (bit 44..50): bağlantılı sonuçta veya ondalık kat veya bölmede ayarlanan bit sayısı
8$ L128 bit'in sol yarısı akümülatörTransistör kaydı
9$ R128 bit akümülatörün sağ yarısı
10$ SBakümülatör işareti baytı (bit 0..7)
11$ INDgösterge kaydı (bit 0..19)Transistör kaydı
12$ MASKE64-bit maske kaydı: bit 0..19 her zaman 1, bit 20..47 yazılabilir, bit 48..63 her zaman 0Transistör kaydı
13RM64-bit kalan yazmaç: sadece tamsayı ve kayan nokta bölme talimatları ile ayarlanırAna çekirdek depolama
14$ FT64-bit faktör kaydı: yalnızca "yük faktörü" talimatıyla değiştirildiAna çekirdek depolama
15TR $64 bit geçiş kaydıAna çekirdek depolama
16
...
31		$ X0
...
$ X15		64-bit dizin kayıtları (on altı)Dizin çekirdek depolama

Akümülatör ve dizin kayıtları, işaret ve büyüklük biçim.

Hafıza

Ana bellek, 16K kümeler halinde 16K ila 256K 64-bit ikili sözcüktür.

Bellek, çalışma özelliklerini stabilize etmek için daldırma yağı ile ısıtıldı / soğutuldu.

Yazılım

Ayrıca bakınız

Notlar

  1. ^ Stretch'in talimatları varken değişken bayt boyutları, sonraki işlemci yok IBM yaptı. Ancak, Burroughs, HKM, ARALIK, GE, RCA, UNIVAC ve haleflerinin birden çok bayt boyutuna sahip makineleri vardı; Burroughs, CDC ve DEC, 1'den 2'ye kadar her boyutu destekleyen makinelere sahipti. kelime uzunluk.

Referanslar

  1. ^ a b c BRL Raporu 1961
  2. ^ "Seymour Cray tarafından tasarlanan CDC 6600, gününün bir sonraki en hızlı makinesi olan IBM 7030 Stretch'ten neredeyse üç kat daha hızlıydı." Farklı Bir Dünya Yaratmak: Fikirleri Gerçeğe Dönüştürmek. Ulusal Mühendislik Akademisi. 2014. ISBN  978-0309312653.
  3. ^ "1964'te Cray'in CDC 6600'ü, dünyadaki en hızlı bilgisayar olarak Stretch'in yerini aldı." Andreas Sofroniou (2013). İNSAN REPLİKASYONU İÇİN UZMAN SİSTEMLER, BİLGİ MÜHENDİSLİĞİ. ISBN  978-1291595093.
  4. ^ "İngiltere'nin İlk Dönem FORTRAN Derleyicileri".
  5. ^ "HARTRAN'a Genel Bakış".
  6. ^ Widman, Jake (9 Ekim 2008). "Alınan Dersler: BT'nin En Büyük Proje Başarısızlıkları". Bilgisayar Dünyası. Alındı 23 Ekim 2012.
  7. ^ Ünlü "Kapıcı" notunda belirtildiği gibi, burada IBM CEO'su T. J. Watson, Jr "sektör liderliğimizi neden kapıcı da dahil 34 kişiye" yitirdiğimizi sordu."Watson Jr. CDC 6600 hakkında not". 28 Ağustos 1963.
  8. ^ "IBM Arşivleri: Stephen W. Dunwell". IBM.
  9. ^ "Streç ticari bir başarısızlık olarak görülüyordu ve Dunwell ... Smotherman, Mark; Spicer, Dag. "IBM'in Tek İşlemcili Süper Bilgisayar Çabaları".
  10. ^ "istediği herhangi bir araştırmayı sürdürmek." Wolfgang Saxon (24 Mart 1994). "S. W. Dunwell, 80, I.B.M.'de Mühendis; Tasarlanmış Bilgisayarlar". New York Times.
  11. ^ a b c d Bob Evans (1984 Yaz). "IBM System / 360". Bilgisayar Müzesi Raporu. sayfa 8-18.
  12. ^ Charles Cole. "Remington Rand Univac LARC".
  13. ^ a b Simmons, William W.; Elsberry Richard B. (1988), IBM'de: Watson yılları (kişisel bir anı), Pensilvanya, ABD: Dorrance, s. 160, ISBN  978-0805931167. Kıdemli bir IBM yöneticisinin, kendisinin ve IBM'in II.Dünya Savaşı'ndan 1970'lere kadar olan deneyimleriyle ilgili anılarını anlatan anı..
  14. ^ Rymaszewski, E. J .; et al. (1981). IBM'de "Yarı İletken Mantık Teknolojisi". IBM Araştırma ve Geliştirme Dergisi. 25 (5): 607–608. doi:10.1147 / rd.255.0603. ISSN  0018-8646.
  15. ^ a b c d Erich Bloch (1959). Streç Bilgisayarın Mühendislik Tasarımı (PDF). Doğu Ortak Bilgisayar Konferansı.
  16. ^ Mark Smotherman (Temmuz 2010). "IBM Stretch (7030) - Agresif Tek İşlemci Paralelliği". clemson.edu. Alındı 2013-12-07.
  17. ^ "IBM 7030 Veri İşleme Sistemi Referans Kılavuzu" (PDF). bitsavers.org. IBM. 1961. s. 34..38. Alındı 2015-05-05.
  18. ^ Roger B. Lazarus (1978). 1940'larda ve 1950'lerde LASL'de bilgisayar kullanımı. Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı. sayfa 14–15.
  19. ^ "IBM 7030 FORTRAN Sistemi" (PDF). Bilgisayar Tarihi Müzesi. IBM Stretch Collection: Uluslararası İş Makineleri Şirketi. 1961. s. 36. Alındı 28 Şubat 2015.

daha fazla okuma

Dış bağlantılar

Kayıtlar
Öncesinde
UNIVAC LARC		 Dünyanın en güçlü bilgisayarı
1961–1963		tarafından başarıldı
CDC 6600