ETA10

ETA10は、Control Data Corporation（CDC）のスピンオフ部門であるETA Systemsによって設計、製造、および販売されているベクタースーパーコンピューターのラインです。 ETA10は1986年に発表され、最初の出荷は1987年初頭に行われました。このシステムはCDC Cyber​​ 205の進化であり、その起源をCDC STAR-100にまでさかのぼることができます。

1990年までに、ETA SystemsはCDCに再組み込まれ、生産は中止され、フロリダ州立大学などのユーザーの多くは、代わりにCrayハードウェアを交渉しました。

歴史的発展

CDCには、科学計算の顧客基盤を重視して、強力なメインフレームコンピューターを作成した強い歴史がありました。 CDCから登場した最も有名なコンピューターアーキテクトの1人は、シーモアクレイでした。彼が自分の会社であるCray Researchを設立する間、CDCでは、別の有名な建築家であるニールリンカーンが率いるハイエンドメインフレームコンピューター（スーパーコンピューター）の開発に取り組みました。 CrayがCDCに対抗するにつれて、トップコンピューターは次世代コンピューターの開発時間を短縮する必要があることが明らかになりました。このため、Cyber​​ 205の後継として新しいアプローチが検討されました。

1983年9月にCDCから分離された後、ETAは10ns未満のサイクル時間でスーパーコンピューターを生産するという目標を設定しました。これを達成するために、いくつかの革新が行われました。これらの中には、CMOSベースのCPUを冷却するために液体窒素を使用したことがあります。

ETA10は会社の当初の目標（10 GFLOPS）を正常に達成し、一部のモデルは1980年代半ばの標準で急速に検討された約7 ns（143 MHz）のサイクルタイムを達成しました。彼らは7つの液体窒素冷却バージョンと27のより小さな空冷バージョンを提供しました。 CMOS回路は、以前のICのほんの一部の熱しか発生しませんでした。計画された1987年の後続は、30 GFLOPSのように、Cyber​​ 250またはETA30に指定されることになっていた。 ETAは最終的にCDCに再び組み込まれ、1989年4月17日に営業を停止しました。

オペレーティングシステムとアプリケーション

ETA10シリーズは、さまざまな問題で広く批判されているETAのEOSオペレーティングシステム、またはUNIX System V（リリース3）のソフトウェア担当者であるLachman Associatesによる移植のいずれかを実行できます。 EOSは品質が悪いという評判に苦しんでいましたが、ETAのUNIXは顧客に好評でした。

ETA10の使用はかなり複雑で、すべてのプログラムを接続されたApollo Computerワークステーションを介してロードする必要がありました。その後、プログラムは1回実行され、再度実行するにはApolloからの再ロードが必要になります。 ETA10自体にはグラフィカルコンソールもローカルネットワークインターフェイスもありませんでした。結果データのすべての視覚化は、Apollosから取得された後、別々のワークステーションによって実行されました。 ETA10シリーズのプログラミングは、FORTRAN、C、またはアセンブリ言語で実行できます。

批判

UNIXの最終的な採用にもかかわらず、不十分に開発されたシステムソフトウェアはETA10ラインの1つの欠陥のままでした。システムの説明によると：

NSFの資金がなければ、フォンノイマンセンターは破滅するでしょう。 「連邦政府の支援なしに機能できるとは思わない」とコーエンは言う。センターが大幅に削減されたレベルで動作する場合でも、そのマシンはソフトウェアの問題に悩まされ続けています。 NSFの審査委員会は、ETA10が30時間に1回ソフトウェア障害に苦しみ、8つのプロセッサーの1つ以上でプログラムを一度に実行する能力が低いことを発見しました。そのハードウェアは依然として最先端であると考えられていますが、全体的なパッケージは「非常に未熟なコンピューターシステム」です。

納期の遅れと運用上の問題は、管理の問題だけでなく、この終toにもつながりました。

ETAの終miseは、オペレーティングシステムの選択または存在のみに基づいていたと考えるのは誤りです。 Fortranコンパイラ（ftn200）はCDC205から変更されていません。このコンパイラは、スーパーコンピューターユーザーがアーキテクチャ間でソースコードの移植性の必要性を認識していた時代に、ベンダー固有のプログラミングパフォーマンス機能（Q8 *サブルーチン呼び出しとして知られる）を保持していました。さらに、コンパイラの最適化は、日本のスーパーコンピューターベンダーや、新しいミニスーパーコンピューターのメーカーやCray Researchの競合が示すように、既存のテクノロジーに追いついていませんでした。

一般に、それ以前およびそれ以前のコンピューターハードウェアメーカーは、ソフトウェアに弱い傾向がありました。ライブラリと利用可能な商用および非商用アプリケーションは、インストールされたユーザーベースの構築に役立ちます。 CDCはこの分野では比較的弱かった。 CDCが顧客に提供した最高のオペレーティングシステムのいくつかは、Lawrence Livermore Laboratoriesによって書かれたOSの製品化されたバージョンであったことに注意する価値があります。

NASAによると、ハードウェアの設計は非常に不十分であり、エイムズ研究センターでの受け入れテストを完了できませんでした。この1つのイベントは、CDCインサイダーの間で、NASAがノー（およびドミノ効果DODなどで）と言った結果としてフォールドしたETAの没落と見なされます。

モデル

ETA10-FおよびETA10-G（7 nsクロックサイクル）はETA10ラインの最高性能のメンバーであり、液体窒素冷却を使用して迅速なサイクルタイムを達成しました。

2プロセッサのETA10-Q（19 nsクロックサイクル）や「 パイパー 」とも呼ばれるETA10-Pなど、低価格の空冷バージョンが後に提供されました。

ETA10モデルはいずれも、シングルまたはマルチプロセッサ構成で構築できます。

性能

最高性能の液体窒素冷却モデル（ETA10-E、G など ）と安価な空冷モデル（ETA10-P、Q など ）の間で、ETA10ラインは27：1の性能範囲をカバーしました。最上位モデルのピークパフォーマンスは10 GFLOPSに達しました。

LINPACKベンチマークによると、シングルプロセッサのETA10は100 ^ 2 LINPACKで52 MFLOPSを達成しました。

説明

ETA10は、最大8つのCPUをサポートするマルチプロセッサシステムでした。各CPUは2レーンのCyber​​ 205のCPUに似ていました。ETA10の主な革新の1つは、CPUの実装方法でした。CPUは、44層のプリント回路基板（ PCB）。各ゲートアレイには20,000のゲートが含まれており、HoneywellのVHSICプログラムからアクセス可能な1.25マイクロメートル（μm）テクノロジーを使用して製造されました。対照的に、当時の主流の商用技術は3〜5μmの範囲でした。

当時ベクトルスーパーコンピューターのCPUで一般的に使用されていなかったCMOS回路が選択された理由は、オンチップ遅延とオフチップ遅延の両方を削減できる高密度を実現したためです。 CPUの遅延は、ロジックテクノロジと組み合わせて製造された各PCBを慎重に調整することで管理され、JTAGおよびBISTとして知られる2つの主要なテクノロジが組み込まれました。ゲートアレイは、社内で開発されたシミュレータと配置ツール、およびメンターグラフィックスの最初の商用電子設計自動化ツール（回路図キャプチャのアプリケーション）の組み合わせを使用して設計されました。 ETAで回路図キャプチャを使用する前に、設計者はテキストネットリストを使用して論理回路の相互接続を記述していました。

ただし、当時のCMOS回路は、バイポーラ回路、特に当時ベクトルスーパーコンピューターCPUで広く使用されていたエミッタ結合ロジックよりも大幅に低速でした。これを補うために、CPUは冷却のために-196.15°Cの液体窒素に浸されました。このような冷却により、CMOSロジックが4倍高速化される可能性がありますが、実際には、液体窒素冷却により、空冷システムに比べて約2倍の速度が向上しました。ただし、液体窒素冷却ではわずかな性能上の利点しか得られなかったため、ETA10システムではローカルメモリまたは共有メモリのいずれにもこのような冷却を使用していませんでした。このタイプの冷却を効果的にするためには、閉ループシステムが必要であったことに特に注意してください。市場には市販のソリューションがなかったため、ETAはこれを可能にするために革新する必要がありました。 44層PCBも革新的であり、ETAはそれを製造するための新しいプロセスを開発する必要がありました。

各CPUには、SRAM ICから構築された独自の400万ワードのローカルメモリがありました。各CPUは、DRAM ICで構築された2億5600万ワードの共有メモリにも接続されています。これらのメモリに加えて、CPU同期やその他のマルチプロセッサ関連のプロトコル通信に使用される通信バッファーがあります。 I / Oは、それぞれが共有メモリへの直接パスを持つ1〜18個のI / Oプロセッサによって促進されました。 ETA10は、CPUとI / Oデバイス間の通信に光ファイバー回線を使用しました。これは、1980年代のシステム相互接続のための新しいアプローチです。

インストール

ETA SystemsがCDCに再び組み込まれる前に、合計25のシステムが提供されました。受信者の中には：

• フロリダ州立大学（1987年1月5日に最初のETA10システム、シリアル番号1の配信を引き受けました）
• ジョンソン宇宙センター
• ジョンフォンノイマンセンター（JVNC）（このセンターに2台のETA10マシンのバイヤーが見つからなかった場合、不正使用を防ぐためにハンマーで破壊されました）
• Purdue University（ETA10で実行されたSystem V UNIXバリアントであるETA System Vに貢献）。
• 東京工業大学は、1988年に8 CPU水冷システムを納入しました。
• 明治大学は1989年にETA10-Pシステムの納入を引き受けました
• アカデミアシニカ
• Deutscher Wetterdienst

1980年代の終わりまでに、残りのETA10システムはコンピューターサイエンスコンペティションSuperQuestを通じて高校に寄付されました。

• トーマス・ジェファーソン科学技術高校