Сеймур Крей - Seymour Cray

Сеймур Крей
Сеймур Крей-Crop.jpg
Родился
Сеймур Роджер Крей

( 1925-09-28 )28 сентября 1925 г.
Водопад Чиппева, штат Висконсин , США
Умер 5 октября 1996 г. (1996-10-05)(71 год)
Колорадо-Спрингс, Колорадо , США
Альма-матер Университет Миннесоты
Известен Суперкомпьютеры
Научная карьера
Поля Прикладной математик , ученый-компьютерщик и инженер-электрик.
Учреждения Engineering Research Associates
Control Data Corporation
Cray Research
Cray Computer Corporation
SRC Computers

Сеймур Роджер Крей (28 сентября 1925 - 5 октября 1996) был американским инженером-электриком и архитектором суперкомпьютеров, который разработал серию компьютеров, которые были самыми быстрыми в мире в течение десятилетий, и основал Cray Research, которая построила многие из этих машин. Крей, которого называют «отцом суперкомпьютеров», считается создателем индустрии суперкомпьютеров. Joel S. Бирнбаум , затем директор по технологиям из Hewlett-Packard , сказал ему: «Кажется , невозможно преувеличить влияние он оказал на отрасли, многие из вещей , которые компьютеры высокой производительности в настоящее время делают обычно были в самом дальнем крае доверия когда Сеймур вообразил их ". Ларри Смарр , тогдашний директор Национального центра приложений суперкомпьютеров в Университете Иллинойса, сказал, что Крей - « Томас Эдисон в индустрии суперкомпьютеров».

Ранние годы

Крей родился в 1925 году в Чиппева-Фолс, штат Висконсин , в семье Сеймура Р. и Лилиан Крей. Его отец был инженером-строителем, который пробудил интерес Крея к науке и технике. Уже к десяти годам он смог построить устройство из компонентов Erector Set, которое преобразовывало перфоленту в сигналы кода Морзе . Подвал семейного дома был отдан юному Крею под «лабораторию».

Крей окончил среднюю школу Чиппева-Фоллс в 1943 году, прежде чем был призван на Вторую мировую войну в качестве радиста. Он видел боевые действия в Европе , а затем перебрался на Тихоокеанский театр военных действий , где работал над взломом японских военно-морских кодексов . По возвращении в Соединенные Штаты он получил степень бакалавра наук. получил степень магистра в области электротехники в Университете Миннесоты , который окончил в 1949 году. по прикладной математике в 1951 г.

Карьера

Партнеры по инженерным исследованиям

В 1951 году Крей присоединился к Engineering Research Associates (ERA) в Сент-Поле, штат Миннесота . ERA была сформирована из бывшей лаборатории ВМС США, которая строила машины для взлома кодов - традиция, которую ERA продолжала, когда такая работа была доступна. ERA была представлена ​​компьютерным технологиям во время одной из таких попыток, но в другие времена также работала над широким спектром базовых инженерных разработок.

Крей быстро стал считаться экспертом в области цифровых компьютерных технологий, особенно после его работы над ERA 1103 , первым коммерчески успешным научным компьютером. Он оставался в ERA, когда его купили Remington Rand, а затем Sperry Corporation в начале 1950-х годов. В недавно созданном Sperry Rand ERA стала отделением UNIVAC по «научным вычислениям» .

Корпорация Control Data

Крей, вместе с Уильямом Норрисом , позже разочаровался в ERA, а затем превратился в Сперри Рэнд. В 1957 году они основали новую компанию Control Data Corporation .

К 1960 году он завершил разработку CDC 1604 , улучшенной недорогой модели ERA 1103, которая имела впечатляющие характеристики для своего ценового диапазона. Даже когда CDC 1604 начинал поставляться клиентам в 1960 году, Крей уже перешел к разработке других компьютеров. Сначала он работал над усовершенствованной версией ( серия CDC 3000 ), но руководство компании хотело, чтобы эти машины были ориентированы на «бизнес и коммерческую» обработку данных для обычных клиентов. Крей не любил работать над такими «приземленными» машинами, ограниченными проектированием для недорогого строительства, поэтому CDC могла продать многие из них. Его желанием было «создать самый большой [самый быстрый] компьютер в мире» . Поэтому после некоторой базовой проектной работы над серией CDC 3000 он передал ее другим и продолжил работу над CDC 6600 . Тем не менее, некоторые особенности 6600 впервые начали появляться в серии 3000.

Хотя с точки зрения аппаратного обеспечения 6600 не был лидером, Cray вложил значительные усилия в конструкцию машины, пытаясь сделать так, чтобы она работала как можно быстрее. В отличие от большинства высокотехнологичных проектов, Cray понимал, что производительность - это гораздо больше, чем простая скорость процессора, что необходимо также максимизировать пропускную способность ввода-вывода , чтобы избежать «голодания» процессора для обработки данных. Позже он заметил: «Любой может создать быстрый процессор. Уловка состоит в том, чтобы построить быструю систему».

6600 был первым коммерческим суперкомпьютером, значительно превосходящим все доступные тогда. Хотя это было дорого, для тех, кто нуждался в самом быстром доступном компьютере, на рынке не было ничего другого, что могло бы конкурировать. Когда другие компании (а именно IBM ) попытались создать машины с аналогичной производительностью, они потерпели неудачу ( IBM 7030 Stretch ). Действительно, 6600 решила критическую конструктивную проблему - «неточные прерывания», которая во многом стала причиной неудач IBM. Он сделал это, заменив прерывания ввода-вывода запросом на опрос, выдаваемым одним из десяти так называемых периферийных процессоров, которые были встроенными мини-компьютерами, которые выполняли все операции передачи в центральную память 6600 и из нее. Затем он еще больше усложнил задачу в выпущенном позднее CDC 7600, который в пять раз быстрее .

В 1963 году в статье Business Week, анонсирующей CDC 6600, Сеймур Крей ясно выразил идею, которую часто ошибочно приписывают Хербу Грошу как так называемый закон Гроша :

Компьютеры должны подчиняться квадрату: при удвоении цены вы должны получить как минимум в четыре раза большую скорость.

-  Сеймур Крей, «Компьютеры становятся быстрее, чем когда-либо», Business Week (31 августа 1963 г.): стр. 28.

Лаборатория Чиппева Фоллс CDC

В течение этого периода Крея все больше раздражало то, что он считал вмешательством со стороны руководства CDC. Крей всегда требовал абсолютно тихой рабочей среды с минимумом управленческих издержек, но по мере роста компании его постоянно прерывали менеджеры среднего звена, которые, по словам Крея, мало что делали, кроме как таращились на него и использовали его как инструмент продаж, представляя его потенциальным клиентам. клиенты.

Крей решил, что для продолжения разработки ему придется переехать из Сент-Пола достаточно далеко, чтобы ехать слишком долго для «быстрого визита», а платы за междугороднюю телефонную связь будет достаточно, чтобы сдержать большинство звонков, но все же достаточно близко, чтобы можно было без особого труда присутствовать на реальных визитах или заседаниях совета директоров. После некоторых дебатов Норрис поддержал его и основал новую лабораторию на земле Крэя в его родном городе Чиппева Фоллс. Частично причина этого шага также может быть связана с опасениями Крея по поводу надвигающейся ядерной войны , которая, по его мнению, сделала Города-побратимы серьезной проблемой для безопасности. В его доме, построенном в нескольких сотнях ярдов от новой лаборатории CDC, было огромное бомбоубежище .

Новая лаборатория Chippewa Lab была создана в середине проекта 6600, хотя, похоже, это не задержало реализацию проекта. После поставки 6600 следующая система CDC 7600 стала следующим продуктом, разработанным в Чиппева-Фоллс, и предлагала пиковые вычислительные скорости в десять раз больше, чем 6600. Неудачное продолжение 7600, CDC 8600 , было проектом, который окончательно завершился. его успехи в CDC в 1972 году.

Хотя 6600 и 7600 в конце концов имели огромный успех, оба проекта почти разорили компанию во время их разработки. 8600 столкнулся с аналогичными трудностями, и Cray в конце концов решил, что единственное решение - начать все сначала. На этот раз Норрис не хотел рисковать, и другой проект внутри компании, CDC STAR-100 , казалось, продвигался более гладко. Норрис сказал, что он был готов поддерживать проект на низком уровне до тех пор, пока не будет поставлена ​​STAR, после чего в 8600 можно было вложить полное финансирование. Крей не хотел работать в этих условиях и покинул компанию.

Cray Research

С Cray-1

Разделение было довольно дружественным, и когда он основал Cray Research в новой лаборатории на том же участке Chippewa год спустя, Норрис вложил 250 000 долларов в стартовые деньги. Как и организация CDC, Cray R&D располагалась в Чиппева-Фолс, а головной офис - в Миннеаполисе. В отличие от CDC, производство Cray также находилось в Чиппева-Фоллс.

Сначала возник вопрос, что именно должна делать новая компания. Казалось, что у них не будет возможности позволить себе разработать новый компьютер, учитывая, что теперь уже большой CDC был не в состоянии поддерживать более одного компьютера. Когда президент, отвечающий за финансирования поездки на Уолл - стрит , чтобы искать посевные деньги , он с удивлением обнаружил , что репутация Крея была очень хорошо известна. Финансовый мир не только не боролся за роль на рынке, но и был более чем готов предоставить Cray все деньги, необходимые для разработки новой машины.

После нескольких лет разработки их первый продукт был выпущен в 1976 году под названием Cray-1 . Как и в предыдущих разработках Cray, Cray-1 обеспечивал высокую скорость всего компьютера, а не только процессора. Когда он был выпущен, он легко превзошел почти все машины с точки зрения скорости, включая STAR-100, который обошел 8600 по финансированию. Единственной машиной, способной работать на таком же уровне, была ILLIAC IV , специализированная одноразовая машина, которая редко работала с максимальной производительностью, за исключением очень специфических задач. В целом Cray-1 превзошел все на рынке с большим отрывом.

Серийный номер 001 был «одолжен» Лос-Аламосской национальной лаборатории в 1976 году, и тем летом первая полная система была продана Национальному центру атмосферных исследований (NCAR) за 8,8 миллиона долларов. Предварительные оценки компании предполагали, что они могут продать дюжину таких машин, исходя из продаж аналогичных машин из эпохи CDC, поэтому цена была установлена ​​соответственно. В конце концов, было продано более 80 Cray-1, компания имела огромный финансовый успех, а инновации Cray с суперкомпьютерами принесли ему прозвище «Волшебник водопада Чиппева».

Последующий успех оказался не таким простым. Пока он работал над Cray-2 , другие команды представили двухпроцессорный Cray X-MP , который стал еще одним огромным успехом, а затем и четырехпроцессорный X-MP. Когда после шести лет разработки, наконец, был выпущен Cray-2, он был лишь ненамного быстрее, чем X-MP, в основном из-за очень быстрой и большой оперативной памяти, и поэтому продавался в гораздо меньших количествах. Cray-2 работал на частоте 250 МГц с очень глубоким конвейером, что затрудняло написание кода, чем для X-MP с более коротким конвейером.

Когда начался проект Cray-3 , он снова обнаружил, что его слишком сильно «беспокоят» повседневные задачи. Чтобы сконцентрироваться на дизайне, Крей покинул пост генерального директора Cray Research в 1980 году, чтобы стать независимым подрядчиком. В 1988 году он перенес проект Cray 3 из Чиппева-Фоллс в лабораторию в Колорадо-Спрингс, штат Колорадо .

В 1989 году Cray столкнулся с повторением истории, когда Cray-3 начал сталкиваться с трудностями. Обновление X-MP с использованием высокоскоростной памяти от Cray-2 находилось в стадии разработки и, похоже, добивалось реального прогресса, и в очередной раз руководство столкнулось с двумя проектами и ограниченным бюджетом. В конце концов они решили пойти по более безопасному пути, выпустив новый дизайн под названием Cray Y-MP .

Cray Computer Corporation

Крей решил отделить лабораторию в Колорадо-Спрингс, чтобы сформировать Cray Computer Corporation . Эта новая организация унесла с собой проект Cray-3.

Cray-3 500 МГц оказался вторым серьезным провалом Cray. Чтобы обеспечить десятикратное увеличение производительности, которое он всегда требовал от своих новейших машин, Крей решил, что машина должна быть построена с использованием полупроводников из арсенида галлия . В прошлом Cray всегда избегал использования чего-либо, даже близкого к уровню техники , предпочитая использовать хорошо известные решения и создавая на их основе быструю машину. В данном случае Cray разрабатывал каждую часть машины, даже чипы внутри нее.

Тем не менее, группа смогла наладить работу машины и 24 мая 1993 года доставила свой первый образец в NCAR.

Машина все еще была прототипом, и компания использовала ее для отладки конструкции. К этому времени на рынке появилось несколько параллельных машин с соотношением цена / производительность, которого Cray-3 не мог достичь. Cray ответил «грубой силой», начав разработку Cray-4, который будет работать на частоте 1 ГГц и превосходить эти машины по мощности, независимо от цены.

В 1995 году дальнейших продаж Cray-3 не было, а окончание холодной войны сделало маловероятным, что кто-то купит достаточно Cray-4, чтобы обеспечить возврат средств на разработку. У компании закончились деньги, и 24 марта 1995 года она подала заявление о банкротстве .

Компьютеры SRC

Cray всегда сопротивлялся массово-параллельному решению для высокоскоростных вычислений, предлагая множество причин, по которым оно никогда не будет работать так же хорошо, как один очень быстрый процессор. Он заметил известную шутку: «Если бы вы вспахивали поле, что бы вы предпочли: двух сильных волов или 1024 цыплят?» К середине 1990-х годов этот аргумент становилось все труднее обосновать, и современные компиляторные технологии сделали разработку программ на таких машинах не намного сложнее, чем их более простые аналоги.

Крей основал новую компанию SRC Computers и начал разработку своей собственной машины с массовым параллелизмом. В новом дизайне основное внимание уделялось производительности связи и памяти - узкому месту, которое мешало многим параллельным проектам. Дизайн только начался, когда Крей внезапно умер в результате автомобильной аварии. SRC Computers продолжила разработку и специализировалась на реконфигурируемых вычислениях .

Технические подходы

Крей часто ссылался на два важных аспекта своей философии дизайна: отвод тепла и обеспечение того, чтобы все сигналы, которые должны приходить куда-то одновременно, действительно приходили в одно и то же время.

Его компьютеры были оснащены встроенными системами охлаждения, которые в конечном итоге доходили до каналов охлаждающей жидкости, встроенных в базовые блоки и термически связанных с металлическими пластинами внутри печатных плат, а также до систем, погруженных в охлаждающую жидкость. В истории, которую он рассказал о себе, он в начале своей карьеры понял, что ему следует заблокировать компьютеры с системами охлаждения, чтобы компьютеры не работали, если системы охлаждения не работают. Первоначально ему не приходило в голову заблокировать в другом направлении, пока клиент не сообщил, что локальные перебои в электроснабжении отключили его компьютер, но оставили работающую систему охлаждения - поэтому они прибыли утром и обнаружили, что машина покрыта льдом.

Крей решил проблему перекоса , обеспечив, чтобы все пути прохождения сигнала в его более поздних компьютерах имели одинаковую электрическую длину, так что значения, которые должны были действовать в определенное время, действительно были действительными значениями. При необходимости он прокладывал трассы на печатных платах вперед и назад до тех пор, пока не будет достигнута желаемая длина, и он использовал уравнения Максвелла при проектировании плат, чтобы гарантировать, что любые радиочастотные эффекты, которые изменяют скорость сигнала и, следовательно, длину электрического пути были учтены.

Когда его спросили, какие инструменты САПР он использовал для Cray-1, Крей сказал, что ему нравятся карандаши №3 с бумажными подушечками для кадрилей 8-1 / 2 "x 11" . Крей рекомендовал использовать обратную сторону страниц, чтобы линии не были такими доминирующими.

Личная жизнь

Крей избегал огласки, и есть ряд необычных историй о его жизни вдали от работы, названных «Rollwagenisms», от тогдашнего генерального директора Cray Research Джона А. Роллвагена. Он любил кататься на лыжах , виндсерфинг , теннис и другие виды спорта. Еще одним любимым занятием было рыть туннель под своим домом; он объяснил секрет своего успеха «посещениями эльфов », когда работал в туннеле: «Пока я копаю туннель, эльфы часто приходят ко мне с решениями моей проблемы».

Одна история гласит, что когда руководство попросило Крея предоставить подробные годовые и пятилетние планы для его следующей машины, он просто написал: «Пятилетняя цель: построить самый большой компьютер в мире. Годовая цель: одна. -пятое из вышеперечисленных ". И в другой раз, когда ожидалось написать многостраничный подробный отчет о состоянии дел для руководителей компании, отчет Крей из двух предложений гласил: «Деятельность идет удовлетворительно, как указано в июньском плане. Не было никаких существенных изменений или отклонений от июньского плана. . "

Крей умер 5 октября 1996 года, через две недели после того, как его автомобиль был сбит на шоссе и несколько раз покатился.

IEEE Computer Society «s Seymour Cray Computer Engineering Award , созданная в конце 1997 года, признает инновационный вклад в высокопроизводительных вычислительных систем Иллюстрирующих творческий дух Крея.

Он женился на Гери Харранд и имел сына и двух дочерей.

Смотрите также

Примечания

использованная литература

внешние ссылки