קצת היסטוריה של מחשבי-על

כל שנה ב Linux Adictos אנו מהדהדים את פרסום רשימת 500 מחשבי העל הגדולים בעולם. ובתוך מאמר קודם סיפרתי לכם על Frontier, שכרגע הוא לא רק המהיר בעולם אלא גם בעל הביצועים הטובים ביותר בעולם.

קומו תמיד מעניין לדעת איך הגענו לכאן, בואו נלך עם היסטוריה קצרה של מחשבי-על.

מהו מחשב על?

זהו צוות המסוגל לבצע חישובים ארוכים ומורכבים במהירות עצומה.  הביצועים של מחשב-על נמדדים בדרך כלל בפעולות נקודה צפה בשנייה (FLOPS) ולא במיליוני הוראות בשנייה (MIPS).

מחשבי-על משמשים בתחום רחב של פעילויות הדורשות שימוש אינטנסיבי בחישוב. כגון מכניקת קוונטים, חיזוי מזג אוויר, חקר אקלים, חיפושי נפט וגז, מודלים מולקולריים (חישוב המבנים והמאפיינים של תרכובות כימיות, מקרומולקולות ביולוגיות, פולימרים וגבישים), והדמיות פיזיקה תיאורטיות מסוג מחשב. סימולציות של הרגעים הראשונים של היקום, אווירודינמיקה של מטוסים וחלליות, פיצוץ של נשק גרעיני והיתוך גרעיני. גם ביצירה ושבירה של שיטות הצפנה מאובטחות.

היסטוריה קצרה של מחשבי-על

בשנת 1956, צוות באוניברסיטת מנצ'סטר בבריטניה החל לפתח את MUSE. מטרתו הייתה לבנות מחשב שיוכל לפעול במהירויות עיבוד הקרובות למיקרו-שנייה אחת להוראה, כלומר כמיליון הוראות בשנייה. זמן קצר לאחר מכן שונה שם הפרויקט לאטלס.

האטלס הראשון הוזמן רשמית ב-7 בדצמבר 1962, ונחשב בעת השקתו למחשב החזק ביותר בעולם. האטלס היה חלוץ בשימוש בזיכרון וירטואלי ובדפדוף כדרך להרחיב את זיכרון העבודה שלו על ידי שילוב של 16 מילות הזיכרון הראשי שלו ו-384 מילים נוספות. זיכרון סוללה משני.

המחשב הראשון שהגיע מחברה פרטית היה מחברה שהוקמה ב-1957 על ידי קבוצת מהנדסי מחשבים, ביניהם סימור קריי, שלימים יהפוך לאחד האישים הבולטים בתעשייה. החברה נקראה Control Data Corporation וייצרה מחשב בשם CDC 6000 שהורכב מארבע מאות אלף טרנזיסטורים, מאה מייל של חיווט, מערכת קירור חדשנית והספק מחשוב שיא לתקופה של 3 מגה FLOPS. מחשב זה הופיע בשנת 1964

סוד המהירות של ה-CDC 6600 היה בפנים היכולת שלו לחלוק עבודה עם ציוד היקפי המאפשר למעבד להיות מוקדש אך ורק לעיבוד נתונים. שפת התכנות הייתה FORTRAN.

בשנת 1968 ייצר קריי את ה-CDC 7600 שגם השיג את תואר המחשב המהיר בעולם.. פועל במהירות של 36 מגה-הרץ, ל-7600 היה פי 3,6 ממהירות השעון של ה-6600, אך לא היה מוצלח מסחרית כמצופה. וקריי עזב את CDC ב-1972 כדי להקים חברה משלו.

ללא מעורבותך, CDC הפיק את STAR-100 עם מהירות של 100 מגה-FLOPS, כלומר פי שלושה ממהירות קודמו. והשתמשו במה שנקרא עיבוד וקטור, כלומר, המעבד תוכנן לבצע חישובים מתמטיים מרובים בו זמנית.

כבר בחברה שלו, סימור קריי ייצר שלושה דגמים

• CRAY-1: הוא מתוארך לשנת 1976 והיה אחד ממחשבי העל הראשונים שהשתמשו במעגלים משולבים ועבד במהירות של 160 מגה FLOPS.
• CRAY X-MP: הוא הופיע ב-1982 והוסיף 4 מעבדים ורוחב פס זיכרון נוסף לדגם הקודם. יכולת החישוב שלו היא 800 מגה FLOPS.
• CRAY-2: למחשב זה משנת 1985 היה קירור נוזלי ומהירות חישוב של 1,9 gigaFLOPS.

כמו חלוצים רבים אחרים, קריי לא הצליח לזהות את שינוי הפרדיגמה והחברה שלו הגישה בקשה לפשיטת רגל ב-1995. בינתיים, מתחרותיה אימצו את המודל הנוכחי של מחשוב מקביל שבו משימה מחולקת בין שני מעבדים או יותר שאחראים לפתור אותה בו זמנית.