La historia de las supercomputadoras de Cray

La supercomputadora más rápida de hoy, Fugaku de Fujitsu, tiene una velocidad de 415 petaflops (Pflops).[1] Pero crees que la primera supercomputadora es más lenta que un iPhone? El CDC 6600, considerado la primera supercomputadora, estaba funcionando a una velocidad de 3 megaflops (MFLOPS) y fue la supercomputadora más rápida de 1964 a 1969. [2] Más tarde fue superado por su sucesor, CDC 7600, diseñado por el mismo hombre detrás de CDC 6600, Seymour Cray.

Anatomía de Cray

Seymour Cray fue un ingeniero estadounidense y arquitecto de supercomputador que pasó la mayor parte de su vida diseñando supercomputadoras y ha sido acreditado como el hombre que creó la industria de la supercomputadora. Ampliamente reconocido como el "padre de la supercomputación" [3], fue primero un empleado antes de convertirse en empresario. Se graduó de ingeniería eléctrica en la Universidad de Minnesota en 1949 y completó su maestría en matemáticas aplicadas en la misma institución en 1951.

De la época a los CDC

En 1950, mientras aún termina su maestría, Cray se unió a Engineering Research Associate (ERA), una nueva compañía local en Saint Paul, Minnesota. Su experiencia en tecnología informática digital lo llevó a su primer proyecto, ERA 1103, ampliamente conocida como Univac 1103, que luego se convirtió en la primera computadora científica.[4] Cuando Remington Rand compró ERA y se fusionó con su departamento de UNIVAC, muchos de sus fundadores se fueron para formar Control Data Corporation (CDC). En 1958, Cray dejó ERA y se unió a sus colegas en CDC.

Mientras estaba en CDC, Cray creó un laboratorio en su propia casa en Chippewa Falls, Wisconsin, donde diseñó lo que llegó a ser la primera supercomputadora, CDC 6600. Fue lanzado en 1964 y dominó el mercado durante cinco años vendiendo 200 unidades a $ 9 millones cada una.[5] En 1968, con innumerables innovaciones técnicas, Cray completó el diseño de CDC 7600. Significativamente más rápido que CDC 6600, CDC 7600 puede procesar datos a 36.4 mflops.[6] CDC una vez más dominó la industria de la supercomputadora con el lanzamiento de CDC 7600. El éxito de las dos primeras series de supercomputadoras de CDC alentó a Cray a trabajar en su tercera serie, CDC 8600. Sin embargo, se estancó cuando los CDC entraron en algunas dificultades financieras y priorizaron otro proyecto de supercomputadora, Star 100. No era un acuerdo viable para Cray, por lo que decidió dejar a los CDC su propia empresa.

Comenzando con audacia

En el mismo año que dejó los CDC, Cray fundó su propia compañía, Cray Research Inc (CRI). Con algunas dudas y aún sin darse cuenta de su reputación, se acercó a Wall Street para el capital de la semilla. Para su sorpresa, los inversores se alinearon para respaldarlo, y él convenientemente adquirió los fondos que necesitaba para presentar la compañía que proporcionó las supercomputadoras más rápidas del mundo durante décadas.

Dos años después de su partida de los CDC, lanzaron Star-100, que fue tres veces más rápido que los CDC 7600 y una de las primeras máquinas en emplear el procesamiento de vectores, donde se organizan los registros y los recuerdos para acelerar el procesamiento de una sola operación en un gran conjunto de datos.[7] Sin embargo, la mala implementación del concepto condujo a su bajo rendimiento y, finalmente, su fracaso. Con su conocimiento y experiencia en electrónica y tecnología informática digital, Cray utilizó un enfoque diferente en el procesamiento vectorial y reemplazó los transistores con circuitos integrados. Con esta y otras mejoras en el diseño, Cray superó las limitaciones de sus competidores, y en 1976, CRI lanzó su primera supercomputadora vectorial, Cray-1. Entregando la velocidad del procesador de 80MHz, y con una velocidad de 160 Mflops, Cray-1 superó la velocidad de cualquier otra computadora en ese momento. El primer sistema fue adquirido por el Laboratorio Nacional de Los Alamos después de ganar la oferta a $ 8.8 millones. Vender más de 80 sistemas en los años siguientes, Cray-1 es una de las supercomputadoras más exitosas de la historia. El éxito finalmente convirtió a Cray en una celebridad.

Tras el éxito de Cray-1, el equipo de Cray Research, encabezado por el diseñador principal Steve Chen, desarrolló Cray X-MP. Fue la primera supercomputadora de Cray Research que utilizó múltiples procesadores. Cray X-MP tiene una velocidad de procesador de 105 MHz y una velocidad de 800 MFLOPS. Se convirtió en la supercomputadora más rápida del mundo de 1983-1985.

Seymour Cray, mientras tanto, comenzó a trabajar en Cray-2 y con velocidad del procesador de 244MHz y 1.9 GIGAFLOPS (GFLOPS) Rendimiento del sistema, se hizo cargo del lugar de Cray X-MP como la supercomputadora más rápida de CRI en 1985. Sin embargo, se quedó corto para el M13 de Rusia, que funciona a una velocidad de 2.4 Gflops y el primero en romper la barrera Gigaflop.[8]

En 1988, Cray Research dio a conocer al sucesor de Cray X-MP, Cray Y-MP. Otra máquina multiprocesador y mejora de Cray X-MP, puede manejar hasta 8 procesadores con una velocidad máxima de 2.667 Gflops. Además, tiene un mayor ancho de banda de memoria que Cray X-MP.[9]

Tres años más tarde, Cray Research lanzado comenzó a lanzar la serie Cray C90, otra supercomputadora multiprocesador que tiene el doble de capacidad y velocidad de Cray Y-MP.

El spin-off

Mientras se estaba desarrollando Cray Y-MP, Seymour Cray estaba desarrollando simultáneamente Cray-3. Con el objetivo de lograr 12 veces la velocidad de Cray 2, exploró el uso de Gallium Arsenide como semiconductores para la nueva máquina. Con Cray Y-MP en marcha, y debido a que las ventas de Cray 2 fueron más bajas que Cray X-MP, la compañía decidió poner su desarrollo en espera. Sin desanimarse, Cray dejó a Cri y formó otra compañía, Cray Computer Corporation (CCC), en Colorado Springs, Colorado, en 1988 y continuó trabajando en el proyecto Cray-3. Debido a que era más ambicioso que Cray-2 y eran necesarios varios experimentos, demostró ser más caro que cualquiera de sus predecesores. Con numerosas supercomputadoras emergiendo en el mercado, Cray-3 no tenía un cliente de lanzamiento cuando se completó en 1993. En cambio, su primer y único modelo se envió al Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NRAC) para la demostración. [10] Sin otra perspectiva de ventas para Cray-3, CCC se declaró en bancarrota en 1995.

Computadoras SRC y la muerte de Seymour Cray

Cray usó lo que quedaba de CCC para colocar computadoras SRC en 1995. Con su inquebrantable pasión por la supercomputación, Cray trabajó en Cray-4, pero fue interrumpido cuando murió por heridas sufridas por un accidente automovilístico en 1996. Después de su muerte, Cray-4 nunca se completó.

CRI lanzó su serie de computadora C90 hasta 1996 cuando fue adquirida por Silicon Graphics, que se fusionó con Tera Computer Company en 2000. En el mismo año, Tera se renombró a Cray, Inc.

El legado de las supercomputadoras de Cray

Las supercomputadoras juegan un papel importante en el campo de la ciencia computacional, desde el pronóstico del tiempo, los productos farmacéuticos y los estudios nucleares, por nombrar algunos. Para satisfacer la demanda actual de un procesamiento de datos más rápido y liderar la carrera en la supercomputación, los fabricantes están en constante búsqueda de innovaciones. Durante décadas, la brillantez de Seymour Cray en la supercomputación produjo una serie de supercomputadoras que se han convertido en pilares de los gigantes de hoy. Es posible que sus obras ya no estén en uso hoy, pero sin duda construyó un legado en el mundo de la supercomputación.

Fuentes:

1. Yevgeniy Sverdlik, 22 de junio de 2020, "Las 10 supercomputadoras más rápidas del mundo - en imágenes" https: // www.datacenternowledge.com/supercomputers/World-S-10-Fastest-SuperComputers-Pictures/Gallery?Diapositiva = 1 Consultado el 05 de octubre de 2020
2. Wikipedia. "CDC 6600", N.d., https: // en.Wikipedia.org/wiki/cdc_6600 accedido el 05 de octubre de 2020
3. Wikipedia. "Seymour Cray" n.d., https: // en.Wikipedia.org/wiki/seymour_cray consultado el 05 de octubre de 2020
4. "Cray SuperComputer", N.d., https: // historial-computadora.com/modernoComputer/Electronic/Cray.HTML Consultado el 05 de octubre de 2020
5. Wikipedia. "Historia de la supercomputación", N.d., https: // en.Wikipedia.org/wiki/history_of_supercomputing accedido al 05 de octubre de 2020
6. Wikipedia. "CDC 7600" N.d., https: // en.Wikipedia.org/wiki/cdc_7600 accedido el 05 de octubre de 2020
7. Wikipedia. "Cray 1" n.d., https: // en.Wikipedia.org/wiki/cray-1 consultado el 05 de octubre de 2020
8. Google Arts and Culture. "The Cray 2 SuperComuter" n.d., https: // artsandculture.Google.com/asset/the-cray-2-superComputer-seymour-cray/nqe7acdl2zb0da consultado el 05 de octubre de 2020
9. "The Cray Y-MP". 14 de noviembre de 1995, http: // www.netlib.org/benchmark/top500/informes/report94/arquitec/node9.HTML Consultado el 05 de octubre de 2020
10. Wikipedia. "Cray 3" n.d., https: // en.Wikipedia.org/wiki/cray-3 accedido el 05 de octubre de 2020