超級計算機歷史

我們的口袋里似乎都有超級計算機。具有與當今臺式機相匹配的計算能力的無窮無盡的應用程序和體驗。但是考慮一下真正的超級計算機的強大功能，與此相比，智能手機突然就相形見絀了。您可以找到解決以下領域一些嚴重問題的超級計算機：

• 量子力學

• 天氣預報

• 分子建模

• 石油和天然氣勘探

• 物理模擬

無論是用于汽車、能源，還是解釋我們宇宙的起源，超級計算機似乎都能做到。與我們的智能手機和計算機不同，超級計算機由數(shù)萬個 CPU 和數(shù)千 GB 的 RAM 組成。所有這些速度都不是以典型的千兆赫來衡量的。超級計算機通過每秒可以執(zhí)行多少次浮點運算來衡量，稱為觸發(fā)器。

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超級計算機的持續(xù)進步可以歸功于一位被許多人認為是超級計算機之父的人，西摩·克雷。正如惠普前首席技術官 Joel Birnbaum 所說：

“似乎不可能夸大他對行業(yè)的影響；當 Seymour 設想它們時，高性能計算機現(xiàn)在經(jīng)常做的許多事情都處于最可信的邊緣。Seymour 將謙虛、奉獻和才華與遠見和企業(yè)家精神相結合，使他在任何領域的偉****明家中居于高位。他在創(chuàng)造產業(yè)方面與愛迪生和貝爾并駕齊驅?！?/span>

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Seymour 的故事開始于許多其他著名的電氣工程師。他從小就對電子產品著迷，Cray 說他在學校的電氣工程實驗室度過了盡可能多的時間。高中畢業(yè)后，克雷利用他在美國陸軍電氣工程方面的天賦作為通信排的一員。

Seymour 的第一次超級計算之旅始于 Engineering Research Associates (ERA)。正是在這里，他開始研究各種計算機技術，從真空管到晶體管和磁放大器。

Cray 的女兒 Susan Cray-Borman 記得她的父親是一個非常專注和孤獨的人。她經(jīng)常發(fā)現(xiàn)他用削尖的鉛筆在一張方格紙上盤旋，在安靜的空間里解決一些具有挑戰(zhàn)性的工程問題。其他同事描述了 Seymour 的聰明才智，他知道什么時候已經(jīng)達到了設計簡單性的完美平衡，并且知道在哪里停下來。

下面的視頻從家人和同事那里很好地了解了西摩的貢獻和個性：

克雷在 ERA 期間經(jīng)歷了幾次管理過渡和合并，并直言不諱地表達了他對企業(yè)文化的不滿。后來，他與 ERA 的創(chuàng)始人 William C. Norris 合作，兩人離開公司成立了 Control Data Corporation (CDC)。

1957 年，Cray 和他的團隊發(fā)布了 CDC 1604，這是世界上第一臺完全晶體管化的超級計算機，無需真空管即可工作。幾年后，Cray 推出了 CDC 6600。這臺價值 700 萬美元的機器吹捧了世界上最快的時鐘速度，即 100 納秒。它也是第一臺使用氟利昂防止其電子元件過熱的超級計算機。CDC 后來又發(fā)布了一系列成功的超級計算機，包括 1968 年的 CDC 7600 和 1970 年的 CDC 8600。

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在 CDC，西摩繼續(xù)與他的商業(yè)伙伴斗爭。當威廉·諾里斯向克雷詢問 CDC 的五年商業(yè)計劃時，他回答說：

“五年目標：建造世界上最大的計算機。一年目標：實現(xiàn)上述五分之一?！?/span>

情況升級到西摩說服諾里斯將他的實驗室搬遷到 100 多英里外的明尼阿波利斯?？梢韵胂螅死自谂c繁忙的辦公環(huán)境相沖突的創(chuàng)造性工作中所需要的高度專注。

Cray 決定在 1975 年開始新的商業(yè)冒險，Cray Research。正是在這里，Seymour 開發(fā)了 Cray-1，這不是普通的超級計算機。這臺機器完全用集成電路代替了晶體管，還引入了一種叫做矢量處理的新技術。

矢量處理基本上允許 Cray 的超級計算機執(zhí)行對一維數(shù)據(jù)數(shù)組進行操作的指令集。與其他超級計算機中使用的傳統(tǒng)標量處理技術相比，該技術提高了系統(tǒng)性能。集成電路的使用還使 Cray 的機器達到了 136 兆浮點的速度。

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Cray-1 的真正非凡之處不僅在于其驚人的速度，還在于其優(yōu)雅的設計。

查看大多數(shù)計算機，您會看到黑白框的平淡變化。Cray 想用 Cray-1 做一些不同的事情，所以他將他的超級計算機設計成字母 C 的形狀。它看起來像是《星際迷航》一集中的東西。

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Cray-1 的形狀不僅僅是為了品牌目的。這種獨特的配置允許速度相關的模塊安裝得更近，電線長度更短。眾所周知，較短的導線長度會導致電信號的傳輸時間更快。

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超級計算機周圍還有一個墊子，里面裝有電源和空調單元。這個墊子不僅可以容納硬件，還可以讓維修技術人員在維修機器時盡可能舒適。Seymour 不僅設計了一臺超級計算機，還設計了一種完整的物理體驗。當 Cray-1 于 1977 年以 880 萬美元的價格發(fā)布時，它贏得了“世界上最昂貴的雙人沙發(fā)”的綽號。

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克雷幾乎在他的所有超級計算機中都引入了許多其他細微的改進。例如，下圖所示的 CDC 7600 采用藍色玻璃門和胡桃木裝飾。Seymour 將出色的性能和獨特的美學獨特地結合起來，使他的超級計算機成為工程藝術的杰作。

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Cray-1 在商業(yè)上取得了成功，Seymour 在接下來的二十年里繼續(xù)推動超級計算領域的進步。1985 年，Cray Research 發(fā)布了 Cray-2。這種野獸將組件緊密地包裝在一起，以至于需要液體 Fluorinert 來防止組件過熱。它也是第一臺打破 gigaflops 上限的超級計算機，速度達到 1.9 gigaflops。

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Seymour 將繼續(xù)他對 Cray-3 超級計算機開發(fā)的熱情，而 Cray-3 從未看到它所尋求的商業(yè)成功。這可能是由于 Seymour 使用砷化鎵處理芯片代替硅的實驗。在 Cray 3 失敗后，Seymour 于 1989 年成立了 Cray Computer Corporation (CCC)。正是在這里，他閉門造車，開發(fā) Cray 4，但它從未出現(xiàn)過。

可悲的是，1996 年 10 月 5 日，西摩因車禍受傷而去世。

Seymour Cray 是超級計算機領域的創(chuàng)新者。他的發(fā)展幫助推動了行業(yè)向前發(fā)展，他始終專注于以最簡單的方式解決工程問題。憑借密集組件和獨特美學設計的獨特組合，Cray 超級計算機遠遠領先于他們的時代。

Seymour 的超級計算機設計仍然位居最強大超級計算機的榜首，而這個人的遺產并沒有被歷史遺忘。1997 年，IEEE 設立了 Seymour Cray 計算機工程獎，以表彰對高性能計算的創(chuàng)新貢獻。愿我們繼續(xù)在他的成就基礎上再接再厲！

追隨這位強大工程師的腳步，